70.8海洋体实验室
“小时候，我常伏在窗口想
——山的那边是什么？
妈妈说，是海~”
或许西部地区的孩子未曾见过海洋，
但他们从未停止渴望。
海洋图书馆播撒“蓝色种子”
图片来自中国海洋发展基金会
为了帮助他们实现海洋梦，自2017年起，中国海洋发展基金会在贵州、江西、四川、湖南等13个省份捐建27座“海洋图书馆”。基金会还定期举办海洋夏令营，海洋知识竞赛等活动，帮助同学们认识海洋。迄今，已有8.14万余名学生受益。这次，中国海洋发展基金会携手70.8海洋媒体实验室发起“山海相连乘风破浪”海洋科学直播公开课，让同学们与科学家面对面交流，感受海洋魅力。
这一次直播课，我们将带领大家一同来认识海洋垃圾微塑料。
图片来源：上海亿角鲸海洋研究中心
图片来源：
Martin，2019；Katija et al., 2017；Cole et al., 2013
微塑料来源广泛，人们平常使用的塑料产品经过磨损、光照等作用就会生成微塑料。其肉眼不可见却又无处不在，也被称为海洋中的PM2.5。 目前科学家已在海洋、淡水、土壤、大气等各类环境中发现了微塑料的存在。鱼类、鸟类的肠道也不可避免地检测出了微塑料。
那么，人体中是否也存在微塑料？我们应当怎样减少海洋中的微塑料？有什么新的技术，能更加高效地捕获海洋塑料垃圾么？
蔡教授让你猜猜
我们吃了多少微塑料？
蔡明刚
5123导航教授、博士生导师
中国第三、第五次北极科考队员，带领团队先后10多次深入南、北极，研究海域涉及中国近海、全球大洋及两极地区，开展海洋污染研究。同时，他也是一名青少年科技传播者和科普特约撰稿人，是知名节目《科学队长》主讲人、福建省闽江科学传播学者，上海科普大讲堂主讲人、厦门演武小学科技团团长。
微塑料去哪儿了？海洋垃圾又该如何捕获？9月14日，中国海洋发展基金会携手70.8海洋媒体实验室发起了“山海相连乘风破浪”海洋科学直播公开课。5123导航教授、博士生导师蔡明刚，为陕西榆林横山中学的师生及网友们在线解密微塑料。公开课通过微博、一直播、微信看点平台同步直播，吸引了近12万网友观看，微博相关话题阅读量超73万。
陕西榆林横山中学的师生在线观看海洋科学公开课
“在黑暗的海洋里，有非常美丽的生物，但同样我们也可以看到，在生物之外，还有其它的塑料垃圾。”蔡老师通过一段视频，将话题引入海洋中的塑料垃圾。
“如果我们把自己想像成一条鱼，我从水底下往上看，这个时候，你发现什么呢？我上面居然有这么多塑料垃圾。”
随着人类塑料的快速增长，据预测，到 2050 年，全球海洋塑料垃圾的数量将超过鱼类，成为海洋中“人口”最多的住户。
“今天我给大家介绍一个新的名词，叫做海洋的微塑料，我们把它称为海洋的PM2.5。”
一般学术界将其定义为＜5毫米 尺寸的塑料颗粒。其主要来源有两种：初生微塑料和次生微塑料。
初生微塑料的意思是，粒径小于5 毫米的人造工业产品。如牙膏中的塑料微珠，就是初生微塑料的典型代表。
和塑料有关的次生微塑料，由大的塑料垃圾碎片化而成。简单说就是，大家用的塑料制品，自然分解后，成了微塑料。
图片来源：COMPLEX、B-MAGAthanasios Valavanidis
“你没有看到，不等于它不存在。”作为直径小于5微米的塑料垃圾，微塑料以其体积小的优势“无声无息”地渗入到了海洋的各个角落。
微塑料有什么危害？
无处不在的微塑料会产生怎样的危害呢？蔡老师从对生物的危害、对生态的危害以及对人体的危害三方面展开讲述。
“吃下一个大颗粒，你可能会觉得不舒服，但是当你吃下去的是只有5毫米这么小的微塑料时，我们很难会立刻产生什么不良反应”。鱼是如此，人也同样。我们在不知不觉中，已摄入大量的微塑料，“一个人一生（79年）会吃掉20公斤的微塑料，相当于两袋10kg的面粉。”微塑料对人体的危害主要体现在，其暴露途径包括摄食、呼吸和皮肤接触。尺寸效应、氧化胁迫和炎症反应是微塑料对人体产生毒性的主要原因。炎症可能会导致人体产生肿瘤。微塑料会破坏人体的免疫功能和神经系统。
图片来源：Prata et al., 2020, STOTEN
“因为很小，微塑料可能会被小生物吃进去，通过食物链传递，进入我们的体内。因为小，表面积大，可以吸附金属农药等有机污染物质。”蔡老师形象地讲解道，“微塑料就像小船一样，它可以载着大量微生物，这个时候可以形成微型生物群落，向其他生物传递，通过食物链被富集，就可能造成生物入侵而影响生态系统。”
荧光标记的微塑料颗粒穿过浮游生物体内
（来源：Plymouth Marine Laboratory）
蔡老师结合自身的科研经历，向我们讲述了有关微塑料的两个小故事——
在南海科研中，一开始使用较大孔径的实验设备，没有在南海发现任何微塑料。
“真的是0吗？”蔡老师及其团队转而使用孔径更小的检测设备，结果发现——微塑料以小粒径（0.02——0.3mm）的形态广泛分布南海。“大概在几年前，在北极的冰雪里面，微塑料第一次被检测出来。”这意味着随着全球变暖不断加剧，冰川的融化将会让更多的微塑料释放到环境中来。随着极地冰川的不断融化，将有越来越多的微塑料被释放出来。
科学家是如何用现代技术
捕获海洋垃圾？
“我们的微塑料研究尽管开展的时间并不长，但是中国的微塑料研究，已在全世界，走向一个比较领先的地位。”蔡老师说，目前我国微塑料的研究已经扩展到了海洋生物、河口生态系统、海湾生态系统甚至极地生态系统。但同时蔡老师也指出，微塑料的检测和研究，才刚刚拉开帷幕。
塑料垃圾已经遍布全球。那么，当前有什么方法能高效地清理吗？
蔡老师向我们展示了在厦门海域运行的海漂垃圾监测及预测系统。
该系统由5123导航海洋监测与信息服务中心研发。科研团队通过长期的观测、监测，掌握了九龙江涨落潮期间，当地海漂垃圾的行径规律。依托这些研究，构建相应的模型，并以此预测海漂垃圾的行径路线。当地的环卫部门再根据这些预测路线的指导，精准打捞垃圾。
这样的技术对其他地区塑料垃圾的监测与治理也有重要的借鉴意义。
课堂结尾，蔡老师告诉大家，微塑料虽小，但可能造成的危害巨大，我们能做的就是从源头减少塑料排放。在不影响正常生活情况下，合理有限使用塑料，这才是减少海洋生态系统塑料压力的根本措施。
