浮游生物肚子里藏着多少塑料？科学家找到新方法！

检测海洋浮游生物的微塑料污染水平旨在帮助开发新方法来评估和管理日益严重的全球污染问题。深海和海岸线沉积物、地表水和海洋生物中都存在塑料污染。这对生态系统产生了深远的影响，包括对海洋动物造成危害，并有可能影响食物网和栖息地。如果科学家能够找到一种方法来确定微塑料与浮游动物之间的关联，我们就有机会了解并可能遏制微塑料造成的危害。

弗林德斯大学的研究人员利用在受控条件下培养的不同水平的浮游动物，研究了五种不同的化学消化助剂——酸、两种不同的碱、酶和氧化物——对常见塑料（聚酰胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚苯乙烯）的影响。弗林德斯大学生物膜研究与创新中心主任、澳大利亚研究理事会生物膜研究与创新中心主任莱特姆教授表示，通过这些方法报告微塑料丰度有助于收集有关微塑料颗粒的数据。

参考文献：Elise M. Tuuri, Jason R. Gascooke, Sophie C. Leterme. Efficacy of chemical digestion methods to reveal undamaged microplastics from planktonic samples. Science of The Total Environment, 2024; 947: 174279 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.174279

一、为什么浮游生物会吞食微塑料？

浮游生物是海洋食物链的基础，它们摄入的微塑料会通过食物链传递到更大的海洋生物，最终可能影响到人类。因此，研究浮游生物吞食微塑料的原因和影响，对于评估微塑料对海洋生态系统的危害，以及制定相应的治理措施具有重要意义。

浮游生物体型微小，视力有限。它们会将微塑料误认为食物，比如浮游植物或其他有机颗粒，从而吞食下去。另外，微塑料表面积大，容易吸附有机物和营养物质。当浮游生物摄食附着在微塑料上的食物时，也会无意中吞下微塑料。有些研究表明，在缺乏食物的情况下，浮游生物可能会主动摄取微塑料，以获取能量或营养物质。

微塑料对浮游生物的危害主要包括物理损伤、化学污染和影响繁殖。

• 物理损伤： 微塑料可能阻塞浮游生物的消化道，影响其摄食和生长。
• 化学污染： 微塑料表面吸附的各种有害化学物质，如重金属、持久性有机污染物等，会随着食物链传递，对浮游生物及更高营养级的生物造成毒害。
• 影响繁殖： 微塑料可能干扰浮游生物的繁殖过程，降低其繁殖率。

二、为什么需要化学消化？化学消化的作用和目的

化学消化在微塑料研究中扮演着至关重要的角色。它的主要作用是去除样品中的有机物，从而更准确地分离、鉴定和定量微塑料。

在自然环境中的样品，如海水、沉积物或生物组织，含有大量的有机物。这些有机物在形态和大小上与微塑料相似，会干扰微塑料的检测和计数。通过化学消化去除有机物，可以减少背景干扰，提高微塑料检测的准确性。消除有机物后，微塑料更容易被分离出来，便于进行后续的分析，如红外光谱、拉曼光谱等。

常用的化学消化方法包括过氧化氢消化、硝酸-高氯酸消化、氢氟酸消化。

• 过氧化氢消化： 常用于去除有机物，但对微塑料的表面可能产生一定的影响。
• 硝酸-高氯酸消化： 氧化能力强，能彻底去除有机物，但操作危险性较高。
• 氢氟酸消化： 主要用于去除硅酸盐矿物，但对仪器有腐蚀性。

化学消化也有一定的局限性。 一些化学试剂可能对微塑料的表面性质产生影响，如改变其化学组成或形态，从而影响后续的分析结果。化学消化产生的废液可能对环境造成污染。化学消化过程操作较为复杂，需要严格控制反应条件。

一般来说，化学消化可以去除大部分的有机物，但完全去除所有有机物是很难实现的。 即使经过化学消化，样品中仍可能残留少量的有机物，这可能会对后续的微塑料分析产生一定的影响。为了提高化学消化的效率，研究人员通常会采用多次消化、优化反应条件等措施，提高高氧化效率，得到高纯度的微塑料样品。

三、这项研究成果的意义

Tuuri等人的研究通过比较不同化学消化方法对提取微塑料的效率，为我们提供了更准确评估海洋环境中微塑料污染的方法。

这项研究为微塑料检测方法学的发展提供了新的思路，促使研究者们不断优化实验方法，提高检测的准确性和灵敏度。通过比较不同方法的优劣，有助于推动微塑料检测方法的标准化，使得不同实验室之间的数据具有可比性。这项研究可以拓展到其他环境介质中，如土壤、淡水等，以全面评估微塑料的污染状况。基于更准确的微塑料数据，可以深入研究微塑料的来源、在环境中的迁移转化过程以及最终的归宿。

准确的微塑料检测方法可以为环境监测提供有力的支持，帮助我们更好地了解微塑料污染的现状和趋势。基于科学研究结果，可以制定更有效的政策和法规，减少微塑料的排放，保护生态环境。针对微塑料污染问题，可以推动相关技术的研发，如新型的微塑料降解材料、高效的微塑料捕集装置等。

总结来说，Tuuri等人的研究为微塑料研究和环境保护提供了重要的科学依据。 它不仅有助于我们更准确地评估微塑料污染的程度，而且为未来的研究和环境管理提供了新的思路和方向。

四、引发的思考

是否有更温和、对环境影响更小的化学试剂可以替代传统的强氧化剂？

不同类型的微塑料（如聚乙烯、聚丙烯等）对不同化学试剂的反应是否一致？

不同化学消化方法对微塑料的形态特征（如尺寸、形状）是否有影响？

是否有更快速、准确的聚合物鉴定方法，以适用于大规模的微塑料分析？

是否可以通过超声波或微波辅助等手段，加速消化过程？

这些有趣的问题就交给你们来解决了~~~

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