追踪冰中的微塑料

1911年1月，传奇的极地探险家Robert Falcon Scott在南极探险途中于日记里写道：“我无法用言语描述展现在我们眼前那壮丽全景带来的震撼。”2024年1月，冒险前往这个第七大陆的原子能机构专家Marc Metian、François Oberhaensli和Carlos Alonso也有同感。Metian说：“冰山、变幻莫测的天气、野生动物——在这个极端的环境中，所有这些元素相互交融，实在令人惊叹。”

一个多世纪前，Falcon Scott面对的是一片未被人类涉足的净土。如今，全球污染甚至波及到地球上最偏远的地区，南极洲也不例外。为了更深入地了解海洋污染问题，科学家们开始了原子能机构前往南极洲的首次研究考察，调查这片白色大陆及其周边地区微塑料的存在情况。此次行程由阿根廷南极研究所组织，专家们从位于摩纳哥的原子能机构海洋环境实验室的工作地出发，跋涉约1.5万公里。

“微塑料是大小在1微米到5毫米之间的颗粒。大多数研究都是针对较大的碎片进行的，而我们关注的是极小的材料，从20微米开始。”Oberhaensli解释说，他强调了这次任务在前所未有的尺度上检测污染的独特方法。

科学家们乘坐直升机、军用货机和破冰船，在22个不同地点采集样品。这些样品涵盖海水、沉积物、企鹅粪便和海洋生物等。

采集样品并非易事。科学家们冒着时速高达160公里的狂风，在低至零下25摄氏度的环境中工作。虽然这些条件对研究人员来说极具挑战性，但他们周围的野生动物似乎并不畏惧。

“我们的其中一站是埃斯佩兰萨基地，它位于一个企鹅聚居地中间。” Oberhaensli回忆道，“一开门，就能看到企鹅在注视着你。一场冰暴让我们几乎寸步难行，而企鹅们却若无其事地穿梭往来，捕鱼、喂养幼崽。真是不可思议。”

针对全球最紧迫问题之一开展研究与能力建设

此次南极之行是原子能机构“核技术用于控制塑料污染”（NUTEC Plastics）旗舰倡议的一部分。海洋监测是该倡议的核心内容，因为大量塑料垃圾最终会进入海洋。“核技术用于控制塑料污染”倡议还与各国合作，通过开发创新技术提高塑料回收利用率，从源头上解决塑料污染问题。

“核技术用于控制塑料污染”倡议为世界各地的实验室提供海洋采样设备，并培训科学家使用这些设备，以此支持海洋研究。该倡议促进海洋微塑料污染数据的共享，以及利用核技术和同位素技术进行数据收集和分析的最佳实践交流。

作为阿根廷一个技术合作项目的一部分，此次南极考察也是一次能力建设任务。原子能机构的科学家对阿根廷研究人员进行了培训，分享了用于微塑料分析的核技术和同位素技术。Alonso强调：“我们的主要目标之一是知识传播。”他指出，阿根廷和其他国家的研究团队今后将通过“核技术用于控制塑料污染”倡议获得同样的先进设备。

继原子能机构总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西2022年访问阿根廷之后，原子能机构一直通过人员培训、提供分析设备以及在原子能机构海洋环境实验室提供技术合作进修等方式，支持阿根廷南极研究所的科学家持续开展海洋环境污染研究。

“原子能机构的支持对阿根廷的科学发展非常重要。”阿根廷国家科学和技术研究委员会的Frank Sznaider表示，“他们利用阿根廷目前尚未广泛应用的核衍生技术分析多种不同样品，让我们对微塑料对我国和我们的南极基地周围海洋环境的影响有了更深入的了解。” Sznaider希望这次联合研究能成为双方持续合作的开端，进而提升阿根廷的科研能力。他还提到：“毫无疑问，我们掌握的全球数据越多，尤其是像南极海域这样偏远和敏感地区的数据，就能越有效地管理和应对这类污染。”

核技术在微塑料研究中发挥着关键作用。分析如此微小的颗粒在技术上颇具挑战，而利用振动光谱分析等技术，科学家能够确定不同类型塑料的特征，并有可能追溯其来源。这些信息对于制定有针对性的污染缓解策略至关重要。Oberhaensli解释说：“通过识别聚合物类型，我们就能找到污染的源头。例如，聚对苯二甲酸乙二酯（PET）常用于水瓶等包装材料，而聚酰胺可能来自服装纤维。”

原子能机构的研究人员得到了南极国际科学家团体的大力支持。在这个人类活动对于无垠的冰雪海洋而言微不足道且天气变幻莫测的地方，人们相互依靠、彼此支持。

Metian说：“这次考察得到了阿根廷的大力支持。我们还访问了智利和乌拉圭的基地，遇到了来自世界各地的极地科学家，每到一处都受到热烈欢迎。”

虽小却意义重大：初步研究结果

回到摩纳哥后，Oberhaensli、Metian和Alonso利用核技术和辐射技术，通过一个复杂的流程溶解蛤蜊、鱼类、企鹅粪便及其他样品，该过程不会对微塑料造成影响。这使他们能够识别所发现微塑料的类型和来源，这些信息对于制定全球有效的污染控制政策至关重要。

初步研究结果令人震惊：分析的每个样品中都含有微塑料，包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二酯。这些发现表明，塑料污染已遍布全球，即使是曾经被认为纯净无污染的环境也未能幸免。

或许最重要的是，这项研究凸显了微塑料对环境的潜在风险。如此微小的颗粒能够穿透生物体膜，可能会对生物造成影响，而这种影响目前还没有被完全理解。Oberhaensli指出：“微塑料的尺寸极小，这意味着它们能够以较大塑料无法实现的方式进入生物体。”

这些数据将通过多个渠道共享，包括联合国环境规划署和全球塑料污染和海洋垃圾伙伴关系。这将确保研究结果有助于加深全球对海洋塑料污染的认识。

随着原子能机构不断推广“核技术用于控制塑料污染”倡议，此次南极任务成为监测和应对全球塑料污染的关键一步。这项研究不仅提供了科学见解，也有力地提醒人们，人类活动甚至对地球上最偏远的地区也产生了影响。