פלסטיקה הנאכלת על ידי אורגניזמים מימיים מביאה פרספקטיבות חדשות למחקר סביבתי

יש מדענים שחושבים שבדקנו יותר מדי את התפלגות הפלסטיק, אך לא מספיק חקרנו את הפגיעה בפועל. גודל הפלסטיק יכול להיות נקודת כניסה.

& nbsp;

זיהום פלסטי בבאלי

& nbsp;

אני מאמין שחברים רבים ראו סרטון של שליפת קש ​​פלסטיק מהצב & # 39; נחיריו. כמין דומיננטי בכדור הארץ ב- 40000 השנים האחרונות, בני אדם לא רק חוטפים משאבים ואנרגיה מהטבע באמצעות כרייה, אלא גם מעבירים את האדם - שפכו לטבע באמצעות פליטות מכוונות ולא מכוונות.

& nbsp;

מבין כל הגברים שהפכו - פסולת, פלסטיק הוא ככל הנראה הידוע ביותר. לאחרונה פורסם מאמר בתקשורת טבע, שבחן את התפלגות גודל החלקיקים של פלסטיק שנטבעו על ידי בעלי חיים ימיים. נמצא כי גודל הפלסטיק המרבי שחיות יכולות לבלוע הוא בערך 20: 1 לנפח שלהם.

& nbsp;

ממחקר זה עולה כי יש לקחת בחשבון גם גודל כאשר מעריכים את הסיכון לזיהום פלסטי.

& nbsp;

גודל וקצב חילוף החומרים: חוק שלושת הרבעים הקסם

& nbsp;

The fact that the earth is surrounded by plastic is indisputable. Previously, it was reported that plastic bags and microplastic particles were found at a depth of 10000 meters in the Mariana Trench. There is also a garbage island in the Pacific Ocean, known as the & quot;Eighth Continent & quot;, where a large number of plastics and all kinds of household garbage gather and drift around.

& nbsp;

לפני שנדון בהשפעות הספציפיות של פלסטיקה על אורגניזמים שונים, אנו בודקים שאלה קלאסית: הקשר בין גודל לפעילות חיים. זה עוזר להבין מדוע אנו חוקרים גודל, ולא פשוט לומר שככל שהאורגניזם גדול יותר, כך הפלסטיק שהוא אוכל גדול יותר.

& nbsp;

היצורים על פני האדמה הם קטנים כמו חיידקים וגדולים כמו לווייתנים כחולים, שרובם נערמים על ידי מבנה התא. אך אם ניקח את הביולוגיה התאית והסביבה החיצונית כמערכת, תגלה כי אזור המגע בין ביולוגיה של תא בודד לסביבה החיצונית הוא הגדול ביותר, בעוד שזו של הביולוגיה הרב-תאית היא רק מגע השטח עם הסביבה החיצונית.

& nbsp;

לפיכך, אם קצב חילוף החומרים של תא בודד זהה, תהיה בעיה ברורה: שטח הפנים הספציפי של אורגניזמים רב-תאיים הוא קטן ופיזור החום המטבולי אינו מספיק. (הערה: שטח פנים ספציפי, כלומר היחס בין שטח הפנים הכולל לנפח / מסה)

& nbsp;

אם אנו שומרים על אותו קצב חילוף החומרים הכללי כמו האורגניזם של התא הבודד, ככל שגודל האורגניזם גדול יותר, כך קצב חילוף החומרים של התא היחיד אינו יכול להיות גבוה מדי, אחרת החלק הפיזי של האורגניזם הוא גבוה {{0 }} כור הטמפרטורה, ותהליך ההיווצרות ילווה בהפרשה.

& nbsp;

In fact, previous studies have also found that the larger the body, the slower the relative metabolic rate, and the metabolic rate is related to the power of 3 / 4 of body weight (Kleiber & #39;s law).

& nbsp;

Kleber & #39;s Law: the larger the body, the slower the metabolic rate

& nbsp;

This is a very magical fact. According to this law, species a has 10000 times the cell number of species B, but the metabolic rate of species A is only 1000 times that of species B. Therefore, large mammals usually have slower heart rate, longer life span and slower development speed.

& nbsp;

But what & #39;s interesting is that in fact, all mammals have a lifetime heart rate of one billion times, and the blood pressure is similar. That is to say, when you meet someone who makes your heart beat faster, your body reminds you to cherish the present by burning your life. From the perspective of energy supply, the number of heart beats that can be physically supported by the heart structure is indeed similar.

& nbsp;

It can be concluded that the & quot;three quarters law & quot; is a survival strategy developed by different species according to their own volume or metabolic rate. Its essence lies in the process of net energy exchange in organism (based on the distribution of blood vessels and trachea), that is to say, most of the material and energy circulation systems of organism maximize the use of energy through the & quot;Fractal filling & quot; of the internal space.

& nbsp;

Note: fractal is a phenomenon of & quot;self similarity & quot;, that is, after a thing is enlarged, its local and overall morphology are similar (such as coastline, clouds, rivers, human blood vessels, lungs, etc.), which is ubiquitous in nature. And fractal filling can be considered as a special & quot;copy & quot; behavior, just like constantly copying itself to a smaller scale to achieve the effect of infinite increase in length, surface area and other dimensions.

& nbsp;

כאשר אנו בוחנים את הקשר בין גודל בעלי החיים לצריכתו, זה יעזור לנו להבין את השפעתו על תהליך החיים.

& nbsp;

Eaten plastic: not just & quot;eat in & quot;

& nbsp;

בחזרה לתוכן המחקר הזה, על מנת להבין את ההשפעה של פלסטיק, חומר אקסוגני, על אורגניזמים, ובמיוחד השלב הראשון - הסיכון לאכילה, החוקרים אספו נתונים של יותר מ- 2000 סוגים של חיות בר צריכת פלסטיק, כולל 75% מהדגים, 9% מהיונקים, 11% מחסרי החוליות ו -5% מהזוחלים.

& nbsp;

91% of these creatures are aquatic or amphibious, ranging from hairy crabs 25 meters under water to humpback whales 4000 meters deep. It is a comprehensive paper. The results of the study can be summarized in one picture:

& nbsp;

הקשר בין אורך בעלי החיים לבין צריכת הפלסטיק הארוכה ביותר

& nbsp;

ביניהם הנקודה האדומה מייצגת חסרי חוליות (כמו דיונון, סרטן וכו '), הנקודה הירוקה מייצגת יונקים (כמו לווייתנים, כלבי ים וכו'), הנקודה הכחולה מייצגת דגים (כמו זנב שיער, לוקוס וכו '). , והנקודה הכחולה בהירה מייצגת זוחלים (כמו צבים וכו ').

& nbsp;

ניתן לראות שככל שהחיה ארוכה יותר, כך הפלסטיק הארוך ביותר שהיא יכולה לאכול גדול יותר. זה 0 010010 # 39; זה גם בקנה אחד עם השכל הישר. החוקרים מנסים למצוא קשר מדד כוח (קו שחור באיור) כדי לחזות את מצבם של יותר אורגניזמים. מכיוון שהפלסטיק לא מטבוליזם טוב, כמות הצריכה היא בעצם כמה. לבסוף, המדד הוא 0. 934, קרוב ל -1, שהם יחסים ליניאריים, ולא מערכת יחסים 3/4 בהתאם לחוק קלבר 0 010010 # 39;

& nbsp;

עם זאת, נראה כי היחסים חלים רק על התחזית הקרובה לאורך הממוצע של בעלי החיים, בעוד שהחלק הקיצוני מוגבל בגלל היעדר נתונים. זה גם מרמז כי מסקנת המחקר מוגבלת.

& nbsp;

עם זאת, בהתבסס על זה, החוקרים שילבו את צפיפות הזואופלנקטון באוקיאנוס הגלובלי כדי לתת מפת חלוקת סיכונים גלובלית. במילים פשוטות, צפיפות הפלסטיק הניתן לצריכה (0. 33-1 מ"מ) שחזה המודל מחולקת בצפיפות הפלנקטון הימי הגלובלי (למעלה), וצפיפות הפלסטיק הכוללת מחולקת בצפיפות של פלנקטון ימי גלובלי (להלן).

& nbsp;

מפת סיכוני חשיפה פלסטית גלובלית של זואופלנקטון: בחלקה העליון צפיפות פלסטית הניתנת לצריכה / צפיפות פלנקטון; בתחתית, צפיפות פלסטיקה / צפיפות פלנקטון כוללת

& nbsp;

ניתן לראות מהנתון כי בקנה מידה עולמי שייכים ים סין המזרחי וים סין הדרומי, מפרץ בנגל, הים השחור, הים התיכון, ים סרגאסו וחוף הים האירופי בצפון האוקיאנוס האטלנטי. לאזורי סיכון גבוהים - שנחשפו לזיהום פלסטי על ידי אוכלוסיות פלנקטון, ויש להעריך תחילה את השפעותיהם האקולוגיות.

& nbsp;

באופן כללי, מדובר במאמר מעניין מאוד, השייך לנתונים המחקר הפופולרי העכשווי -. הנתונים במאמר זה הם כולם מקוונת מדע ומאגרי מידע אחרים, עם יותר מ- 20000 נתונים השייכים לניתוח מטה - ולא למחקר מעבדה.

& nbsp;

עם קבלת שיתוף נתונים ושימוש חוזר בקהילה האקדמית, יותר ויותר מאמרים כאלה יתפרסמו, ונוכל לראות גם מידע מנקודות מבט שונות.

& nbsp;

עם זאת, ישנם כמה חרטות על כך שמאמר זה אינו מסביר לעומק את הסיבות לקשר זה. בשל טיבם של נתונים המונעים על ידי - אי אפשר לתאם את ההבדלים בין מחקר ולקבל יותר מסקנות עומק -. לדוגמא, הקשר בין גודל מערכת האכלה לפלסטיק, הדינמיקה של תהליך השפלה של רכיבי פלסטיק שונים לאחר ההאכלה, והקשר בין הצריכה וההפצה של הפלסטיק בסביבה.

& nbsp;

וכולם חסרים כרגע. אנו מעוניינים לראות מחקרי מעקב - שיעזרו להבין את הסיכונים בפועל בזיהום פלסטי מנקודת המבט של חילוף החומרים הביולוגי.

& nbsp;

הנקודה החמה הנוכחית: ההשפעה של המיקרו-פלסטיקה על הסביבה

& nbsp;

עם זאת, בתחום מדעי הסביבה, מוקד המחקר האחרון הוא למעשה מיקרו פלסטיקה. זה מעורב גם במאמר זה: אם גודל הפלסטיק הארוך ביותר מוחלף בגודל הקצר ביותר, נמצא שגודל בעלי החיים אינו מסביר באופן מלא את צריכת הפלסטיק בגודל קטן. זו אולי נקודת המוצא של מאמר זה, אך המתאם בין הגודל הארוך ביותר לגודל בעלי החיים נמצא שלא במתכוון במחקר.

& nbsp;

אז מה הסיכונים של מיקרו פלסטיקה לסביבה? כמובן, אין שאלה אם נוכל לאכול או לא, אלא כמה נוכל לאכול ומה יקרה לאחר האכילה.

& nbsp;

As early as 2017, professor Allen Burton of the University of Michigan published a comment on the top journal Environmental Science and Engineering in the field of environment, throwing cold water on the research of microplastics. He believed that the current research of microplastics focuses too much on the distribution of the environment and lacks of risk research. For example, there are many dead branches and rotten leaves in the environment. If there is no harm, we should not invest too much energy. However, the specific impact and risk assessment of microplastics on organisms have been lack of research.

& nbsp;

תופעה מעניינת היא שהתקשורת מאוד אוהבת חדשות מסוג זה, וגם קובעי המדיניות מושפעים ממנה. לדוגמא, אסור להפיל את ענף המיקרו חרוזים שעשוי לייצר מיקרו פלסטיקה. למעשה, המקור העיקרי למיקרו פלסטיקה הוא סיבי פולימר או פסולת. בנוסף, הפרופסור אלן ברטון מאמין שהפגיעה הגדולה יותר לא עשויה להיות במיקרו פלסטיקה, אלא בפלסטות ננו / חלקיקי ננו בהיקף קטן יותר.

& nbsp;

Micro beads are banned, which has a certain impact on cosmetics, & nbsp;clothing and other industries

& nbsp;

יש לציין שמיקרו-פלסטיקה, כמו חלקיקים עדינים באטמוספרה, הם נשאים מזהמים המוגדרים על פי הסקאלה. המזיק עשוי להיות השפעת גודל החלקיקים של החלקיקים עצמם, או המולקולות המזהמות הקטנות שהועמסו עליהן או הנספגות בהן.

& nbsp;

בשלוש השנים האחרונות נערך מחקר מיקרו-פלסטיקה. צוות המחקר מסין בדק את סיבי הפלסטיק במלח ים, מלח אגם ומלח באר, ומצא כי המיקרו-פלסטיק במלח ים היה משמעותי יותר מזה במלח באר. נקודת מבט זו היא ייחודית וקשורה ישירות למזון, אך עדיין חסר היעדר הערכת סיכונים.

& nbsp;

A review in 2018 pointed out that polyethylene plastics are more likely to absorb pollutants than other types of micro plastics.

& nbsp;

A more macro survey found that only 7% of the world & #39;s plastics are recycled, while Asia, especially China, has basically no good control. 90% of the world & #39;s marine micro plastics are imported from 10 major rivers, 8 of which are from Asia, especially the Yangtze River.

& nbsp;

In response to professor Allen Burton & #39;s article that there is no evidence for the toxicity of plastics, German scientists sent a response. Although the toxicity data is lacking, they can & #39;t wait for the problem to be solved. There seems to be only one reasonable solution: modeling.

& nbsp;

במקביל, ככיוון המחקר החדיש -, בתחילת תקני הסיווג מיקרו-פלסטיקה אינם מאוחדים. מאוחר יותר, עבור קבוצה גדולה של מזהמים המיוצגים על ידי סיבי פלסטיק, אנשים מסוימים יכולים & # 39; לא לשבת ולאחד את התקנים. זוהי ביצועים בוגרים של מחקר בעיות.

& nbsp;

With the deepening of research, the concept of marine microplastics has also evolved. Last year (2019), someone proposed a new concept of environmental geochemical cycle: global scale plastic cycle, which means that the previous research paradigm of carbon and nitrogen cycle may shift to carry out more systematic research.

& nbsp;

דיווחי מדיה על מיקרו פלסטיקה במי ברז גם גורמים לציבור לשים לב בהדרגה לתחום זה. נמצא כי חשיפת המיקרו-פלסטיקה במי שתייה גבוהה בהרבה מזו שבמי ברז; עם זאת, יש חיטוי על ידי - מוצרים במי ברז. אם לומר זאת בבוטות, האם זו הזכות לקחת אור משני רעים, או להשתמש בבקבוק זכוכית?

& nbsp;

חשיפה למיקרו פלסטיק במים בבקבוקים גבוהה בהרבה מזו במי ברז

& nbsp;

מבחינת מחקרי סיכונים, החוקרים גילו כי התכונות הפיזיקליות והכימיות של האדמה שנוספה במיקרו פלסטיקה ישתנו, וגם גידול צמחים ואורגניזמים Rhizosphere יושפעו, מה שמציע כי בנוסף להשפעה על אקולוגיה מימית, אקולוגיה יבשתית או גם לחקלאות תהיה השפעה.

& nbsp;

במילה אחת, החוקרים עשו עבודה רבה במיקרו-פלסטיקה מחשיפת רמת החשיפה הסביבתית לחקר נזקיה, אך עלינו להודות כי העדויות האפידמיולוגיות הסופיות אינן מספיקות כרגע, אלא כמוביל של מזהמים, מיקרו-פלסטיקה בהגיוני לרמה יש סיכונים.

& nbsp;

ואני מאמין שמיקרו-פלסטיקה הם הכי אוכלים על ידי אורגניזמים ימיים.

& nbsp;

& lt;Get recycling , professional supply plastic recycling solutions ,http: //www.get - recycling.com/ & gt;

& nbsp;

& lt;PET bottles recycling solution , & nbsp;http: //www.get - recycling.com/solutions _ show.asp? id=12 & gt;

& nbsp;

& lt;HDPE/PP bottles recycling solution , & nbsp;http: //www.get - recycling.com/solutions _ show.asp? id=11 & gt;

& nbsp;

& lt;LDPE film recycling solution , & nbsp;http: //www.get - recycling.com/solutions _ show.asp? id=8 & gt;