追蹤冰中的微塑料

1911年1月，傳奇的極地探險家Robert Falcon Scott在南極探險途中于日記里寫道：“我無法用言語描述展現在我們眼前那壯麗全景帶來的震撼。”2024年1月，冒險前往這個第七大陸的原子能機構專家Marc Metian、Fran?ois Oberhaensli和Carlos Alonso也有同感。Metian說：“冰山、變幻莫測的天氣、野生動物——在這個極端的環境中，所有這些元素相互交融，實在令人驚嘆。”

一個多世紀前，Falcon Scott面對的是一片未被人類涉足的凈土。如今，全球污染甚至波及到地球上最偏遠的地區，南極洲也不例外。為了更深入地了解海洋污染問題，科學家們開始了原子能機構前往南極洲的首次研究考察，調查這片白色大陸及其周邊地區微塑料的存在情況。此次行程由阿根廷南極研究所組織，專家們從位于摩納哥的原子能機構海洋環境實驗室的工作地出發，跋涉約1.5萬公里。

“微塑料是大小在1微米到5毫米之間的顆粒。大多數研究都是針對較大的碎片進行的，而我們關注的是極小的材料，從20微米開始。”Oberhaensli解釋說，他強調了這次任務在前所未有的尺度上檢測污染的獨特方法。

科學家們乘坐直升機、軍用貨機和破冰船，在22個不同地點采集樣品。這些樣品涵蓋海水、沉積物、企鵝糞便和海洋生物等。

采集樣品并非易事。科學家們冒著時速高達160公里的狂風，在低至零下25攝氏度的環境中工作。雖然這些條件對研究人員來說極具挑戰性，但他們周圍的野生動物似乎并不畏懼。

“我們的其中一站是埃斯佩蘭薩基地，它位于一個企鵝聚居地中間。” Oberhaensli回憶道，“一開門，就能看到企鵝在注視著你。一場冰暴讓我們幾乎寸步難行，而企鵝們卻若無其事地穿梭往來，捕魚、喂養幼崽。真是不可思議。”

針對全球最緊迫問題之一開展研究與能力建設

此次南極之行是原子能機構“核技術用于控制塑料污染”（NUTEC Plastics）旗艦倡議的一部分。海洋監測是該倡議的核心內容，因為大量塑料垃圾最終會進入海洋。“核技術用于控制塑料污染”倡議還與各國合作，通過開發創新技術提高塑料回收利用率，從源頭上解決塑料污染問題。

“核技術用于控制塑料污染”倡議為世界各地的實驗室提供海洋采樣設備，并培訓科學家使用這些設備，以此支持海洋研究。該倡議促進海洋微塑料污染數據的共享，以及利用核技術和同位素技術進行數據收集和分析的最佳實踐交流。

作為阿根廷一個技術合作項目的一部分，此次南極考察也是一次能力建設任務。原子能機構的科學家對阿根廷研究人員進行了培訓，分享了用于微塑料分析的核技術和同位素技術。Alonso強調：“我們的主要目標之一是知識傳播。”他指出，阿根廷和其他國家的研究團隊今后將通過“核技術用于控制塑料污染”倡議獲得同樣的先進設備。

繼原子能機構總干事拉斐爾·馬里亞諾·格羅西2022年訪問阿根廷之后，原子能機構一直通過人員培訓、提供分析設備以及在原子能機構海洋環境實驗室提供技術合作進修等方式，支持阿根廷南極研究所的科學家持續開展海洋環境污染研究。

“原子能機構的支持對阿根廷的科學發展非常重要。”阿根廷國家科學和技術研究委員會的Frank Sznaider表示，“他們利用阿根廷目前尚未廣泛應用的核衍生技術分析多種不同樣品，讓我們對微塑料對我國和我們的南極基地周圍海洋環境的影響有了更深入的了解。” Sznaider希望這次聯合研究能成為雙方持續合作的開端，進而提升阿根廷的科研能力。他還提到：“毫無疑問，我們掌握的全球數據越多，尤其是像南極海域這樣偏遠和敏感地區的數據，就能越有效地管理和應對這類污染。”

核技術在微塑料研究中發揮著關鍵作用。分析如此微小的顆粒在技術上頗具挑戰，而利用振動光譜分析等技術，科學家能夠確定不同類型塑料的特征，并有可能追溯其來源。這些信息對于制定有針對性的污染緩解策略至關重要。Oberhaensli解釋說：“通過識別聚合物類型，我們就能找到污染的源頭。例如，聚對苯二甲酸乙二酯（PET）常用于水瓶等包裝材料，而聚酰胺可能來自服裝纖維。”

原子能機構的研究人員得到了南極國際科學家團體的大力支持。在這個人類活動對于無垠的冰雪海洋而言微不足道且天氣變幻莫測的地方，人們相互依靠、彼此支持。

Metian說：“這次考察得到了阿根廷的大力支持。我們還訪問了智利和烏拉圭的基地，遇到了來自世界各地的極地科學家，每到一處都受到熱烈歡迎。”

雖小卻意義重大：初步研究結果

回到摩納哥后，Oberhaensli、Metian和Alonso利用核技術和輻射技術，通過一個復雜的流程溶解蛤蜊、魚類、企鵝糞便及其他樣品，該過程不會對微塑料造成影響。這使他們能夠識別所發現微塑料的類型和來源，這些信息對于制定全球有效的污染控制政策至關重要。

初步研究結果令人震驚：分析的每個樣品中都含有微塑料，包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二酯。這些發現表明，塑料污染已遍布全球，即使是曾經被認為純凈無污染的環境也未能幸免。

或許最重要的是，這項研究凸顯了微塑料對環境的潛在風險。如此微小的顆粒能夠穿透生物體膜，可能會對生物造成影響，而這種影響目前還沒有被完全理解。Oberhaensli指出：“微塑料的尺寸極小，這意味著它們能夠以較大塑料無法實現的方式進入生物體。”

這些數據將通過多個渠道共享，包括聯合國環境規劃署和全球塑料污染和海洋垃圾伙伴關系。這將確保研究結果有助于加深全球對海洋塑料污染的認識。

隨著原子能機構不斷推廣“核技術用于控制塑料污染”倡議，此次南極任務成為監測和應對全球塑料污染的關鍵一步。這項研究不僅提供了科學見解，也有力地提醒人們，人類活動甚至對地球上最偏遠的地區也產生了影響。