纽约时报第一届STEM写作比赛获奖文章:海洋塑料中的神经毒素

一个意外的晚餐客人:海洋塑料污染隐藏在我们的食物中的神经毒素

20世纪50年代中期,日本水俣的家养猫开始神秘地抽搐,掉进了海湾。不久后,水俣的人们也出现了类似的症状,失去了说话、行动和思考的能力。

日本化学公司智索株式会社(Chisso Corporation)在1932年至1968年间通过废水向海湾排放了600多吨汞。在接下来的几十年里,1784名生活在海岸附近的人死于共同的离奇症状,而医生们则忙着找出原因。

水俣湾病的特点是长期损害中枢神经系统甲基汞中毒。虽然世界各地的政府组织已经限制了进入地表水的汞,但这种毒素有一个新的、强有力的途径进入人类的大脑:海洋塑料污染。

甲基汞沿着食物链从浮游植物和浮游动物到鱼类和人类。加州大学圣克鲁斯分校(University of California, Santa Cruz)的研究科学家凯特琳·鲍曼(Katlin Bowman)博士解释说,重金属毒素会自然地附着在水中的塑料上,制造出高度浓缩的汞“鱼食炸弹”。“塑料带负电荷,水银带正电荷。相反的人互相吸引,所以就像水银柱一样,”鲍曼博士说。

大西洋学院的海洋研究科学家阿比盖尔·巴罗斯(Abigail Barrows)表示,由于微塑料的表面积与体积的比例更大,它们在甲基汞中的浓度更高,在许多褶皱和狭窄的空间中捕获有毒颗粒。微塑料的尺寸不到5毫米,从个人护理产品中的微珠到服装中的微纤维都有。鲍曼博士说:“如果微塑料增加了甲基汞的产生速度,那么环境中的微塑料可能会间接增加鱼体内积累的汞含量。”

两个关键特征加重了甲基汞的影响:生物积累和生物放大。纽约州立大学石溪分校(State University of New York Stony Brook)的杰出教授尼古拉斯·费舍尔(Nicholas Fisher)博士说,随着生物积累,“鱼活得越久,它就会一直吃汞,而且不会失去它,所以它的组织中最终聚集了非常高水平的汞。”“甲基汞也会生物放大,这意味着捕食者体内的甲基汞浓度高于猎物体内的甲基汞浓度。”处于食物链顶端的捕食者体内的甲基汞是周围水体的10万多倍。

然而,我们应该关注塑料污染问题,而不是汞排放。加州大学圣克鲁兹分校的研究科学家卡尔·兰姆伯格博士解释说,虽然汞会在环境中自然循环,但塑料会起到磁铁的作用,延长其在海洋中的寿命,并使其流入浮游生物和鱼类的口中。

水俣湾的灾难已经在它所有的本质光辉中阐明了汞中毒的可怕影响,但不断增长的大太平洋垃圾带中的8.7万吨塑料确保了问题只会越来越严重。

“未来20年,塑料产量有翻倍的趋势,”巴罗斯博士说。“所以我认为,就担心我们的环境而言,这是我们需要关注的地方。”

Works Cited

Albeck-Ripka, Livia. “The ‘Great Pacific Garbage Patch’ Is Ballooning, 87,000 Tons of Plastic and Counting.” The New York Times, 22 Mar. 2018.

“A Short Explanation of the Mercury Issue.” European Commission, 7 Dec. 2012.

Barboza et al. “Microplastics Cause Neurotoxicity, Oxidative Damage and Energy-Related Changes and Interact with the Bioaccumulation of Mercury in the European Seabass, Dicentrarchus Labrax (Linnaeus, 1758).” Aquatic Toxicology, Feb. 2018.

Barrows, Abigail. Marine Research Scientist, College of the Atlantic. Interview.

Bowman, Katlin. Postdoctoral Research Scholar, University of California Santa Cruz. Interview.

Fisher, Nicholas. Distinguished Professor, State University of New York Stony Brook. Interview.

Lamborg, Carl. Associate Professor, University of California Santa Cruz. Interview.

Liboiron, Max. “Plastics & Methylmercury.” Civic Laboratory for Environmental Action Research, 15 July 2017.

“Minamata Disease.” Boston University Sustainability.

NOAA. “What Are Microplastics?” National Ocean Service website, 13 Apr. 2016.

Winner, Cherie. “How Does Toxic Mercury Get into Fish?” Oceanus Magazine, 1 Oct. 2010.

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