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了解微塑料对大堡礁的影响

October 12, 2017

了解微塑料对大堡礁的影响

澳大利亚海洋科学研究所(AIMS),成立于1972年,总部位于昆士兰州汤斯维尔附近的弗格森海角,是澳大利亚一流的热带海洋研究机构,在提供大规模、长期和世界级的研究方面发挥关键作用;在澳大利亚海洋环境管理方面,能帮助各国政府、行业和更广泛的社区做出明智的决策。

早年的AIMS可谓是一位探险家:定义大堡礁及其生物多样性,将澳大利亚北部地区奇妙的海洋生态系统展现在澳大利亚人面前。在过去的20年里,AIMS的研究重点转向监测和了解这些生态系统中的变化,范围涵盖西澳大利亚州的斯科特礁、达尔文市的沿海水域直至大堡礁。

AIMS在未来十年将采取一项行动,即在气候变化的背景下帮助维持和恢复这些生态系统,并创造工具,为热带水域中的能源、矿产、旅游业和食物的资源保护和可持续发展作出最佳规划和决策。

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图1: 来自哥本哈根大学的硕士生Lene Jensen正在水面收集从AIMS“弗格森海角”号考察船掉下的大堡礁微塑料(上图)(照片:F. Kroon),以及收集到的微塑料碎片(左下)和纤维(右下)的显微镜图像(照片:K. Berry)。

微塑料污染是AIMS目前在澳大利亚热带海洋生态系统中研究的问题之一。海洋塑料污染因其普遍性以及对海洋生物和生态系统的影响,已成为新的全球性问题。据估计,每年有4.8至12.7公吨的塑料垃圾进入海洋环境。这种塑料可大致分为超大塑料(直径大于100毫米)、大塑料(直径大于20毫米)、中型塑料(直径5至20毫米)和微塑料(直径小于5毫米)颗粒。微塑料或者是专门制造的(称为“初级微塑料”,即洗面奶中的微珠),又或者是由较大物品(称为“次生微塑料”,即塑料袋)碎裂而成,但无论如何,都不易进行生物降解,可长期存留于海洋环境中。

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图2: 网格过滤器上微塑料样品的显微镜图像(左上,照片:M. Miller),网格过滤器(10000×10000μm)上微塑料样品的FTIR显微镜图像(顶部中间),标记通过FTIR分析的微塑料颗粒(右上),带有标记的(1000×1000μm)的单个粒子的缩放区域(左下)和从一个标记中提取的FTIR光谱(右下),搜索数据库表示与邻苯二甲酸酯(塑料)匹配。(FTIR图像和光谱:C. Motti)。

为了加深我们对澳大利亚北部地区海洋微塑料污染的了解,Frederieke Kroon博士和她在AIMS的团队已经开始研究微塑料的存在和影响,包括对大堡礁的影响。其中一个项目涉及检测和表征海洋环境样品中的微塑料和其他人为材料的方法开发(图1)。Cherie Motti博士认为FTIR显微镜是表征和分析海洋微塑料样品的理想工具(Kroon等人,正在审稿中)。2016年6月,使用珀金埃尔默具有粒子自动发现功能和microATR的Spotlight 200i 对AIMS收集的各种微塑料进行检测,得出了令人信服的数据。在AIMS,Spotlight 200i正被用于表征和分析各种环境样品中的微塑料,包括海水、沉积物和珊瑚礁鱼类等海洋生物(图2)。此外,Spotlight 200i还用于AIMS内部或AIMS与外部合作伙伴一起开展的其他几个研究项目,包括探索新形成的珊瑚骨骼和腹足类动物螺壳之间的化学反应。

珀金埃尔默有幸参与上述有关澳大利亚海洋环境微塑料污染影响的开创性研究。我们期待在不久的将来有众多论文得以发表。

参考文献:

Kroon F, Motti C, Talbot S, Sobral P, Puotinen M. (In review). A protocol for identifying, characterising and quantifying microplastics in environmental samples. Nature Scientific Reports.


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