跳转到内容

Lentis/海洋垃圾

来自 Wikibooks,开放世界中的开放书籍

自从人类开始制造和生产垃圾以来,海洋就被视为最终的垃圾场,用来洗刷掉所有问题。[1]几个世纪以来,人们向大型水体倾倒垃圾,导致海洋垃圾积累成一个全球性问题,我们再也无法忽视。海洋垃圾被定义为任何直接或间接地丢弃或废弃到海洋环境(包括海洋、海域和五大湖)中的持久性制造固体材料。[2]它不仅对水生动物构成严重威胁,而且对地球上的所有生命都构成威胁。

海洋垃圾的来源

[编辑 | 编辑源代码]

每年有 140 亿磅的垃圾堆积在海洋中,并通过风和自然洋流在全球范围内传播。[3]尽管庞大的数量使得追踪所有海洋垃圾来源变得极其困难,但人们已经确定了几个主要的贡献来源。

尽管塑料的大规模生产始于 20 世纪中叶,但现在它们占所有海洋垃圾的 99.9%。据估计,海洋中每年积累的塑料量在 480 万至 1270 万公吨之间。[4][5][6]每年生产的 3.22 亿吨塑料中,很大一部分用于短暂的功能,然后很快成为垃圾。[7]只有极少数的塑料被回收利用,而大多数塑料最终要么被填埋,要么进入自然环境,特别是海洋。[8]随着时间的推移,较大的塑料会因阳光、温度变化、恶劣的水生环境和海洋生物而风化降解成微塑料。[9]微塑料(<5 毫米)仅占垃圾总量的 8%,但占物品数量的 94%。[5]目前无法从水中过滤掉它们,它们最终会以有毒颗粒的形式进入食物链,对所有生物构成健康威胁。

陆地来源

[编辑 | 编辑源代码]

据估计,80% 的海洋垃圾来自陆地。[10]垃圾填埋场的覆盖和管理不足会导致松散的垃圾直接吹入海洋,雨水径流会捕获并携带碎屑进入水体。

一个团队从夏威夷的珍珠与赫尔墨斯环礁清除丢弃的渔具。

渔业占海洋垃圾总量的 46%,主要来自丢失或丢弃的渔具。[5]为了减少漂流渔具对海洋生物的严重威胁,包括加利福尼亚州在内的几个州已通过了一项法案,禁止使用刺网和其他渔网。[11]尽管这有助于保护海洋生物,但这项法案和其他旨在减少该行业垃圾的运动却威胁着全球 6000 多万渔业和水产养殖从业人员的生计。[12]仅在美国,价值 840 亿美元的捕获鱼类就使国内生产总值 (GDP) 增加了 2350 亿美元,这是由于乘数效应造成的。在发展中国家,经济影响更大,因为它们占全球渔业出口量的 75%。[12]由于超过 32 亿人从鱼类中获取 20% 的蛋白质,因此,规范该行业及其对海洋垃圾的贡献很可能在全球范围内产生巨大影响。

海洋倾倒

[编辑 | 编辑源代码]

在 1972 年颁布《海洋保护、研究和圣所法》之前,世界各地的社区都将海洋和大型水体用作化学废物、工业废物、放射性废物、垃圾和污水污泥的大规模处置场所。[13]人们将废物倾倒在海岸外和公海中,认为海洋水域具有无限的能力来分散和处理废物。这种心态带来的广泛负面影响以及循环利用和再利用这些材料的任何机会都鲜有关注。尽管海洋倾倒在 1972 年被宣布为非法后大幅减少,但垃圾积累已经给海洋环境留下了毁灭性的印记。

太平洋垃圾带

[编辑 | 编辑源代码]
从太平洋垃圾带冲上海滩的沙滩垃圾。

由于所有海洋的主要洋流系统,大量的海洋垃圾会积累成巨大的漩涡。这些漩涡就像巨大的捕获垃圾和碎屑的网状结构。这些积累不仅限于可见的垃圾。与有机碎屑不同,塑料在化学性质不变的情况下会分解成更小的颗粒。因此,绝大多数海洋垃圾会聚集在微塑料浓度高的水域中。[14]

这些漩涡中最大的是太平洋垃圾带,它漂浮在太平洋上,位于夏威夷和加州之间。这个面积为 350 万平方公里的垃圾带每平方公里拥有超过 20000 件塑料,比德克萨斯州还要大。[14]该垃圾带一直是北太平洋的一个相对静止的区域,它的旋转会将来自北美和日本沿海水域的垃圾拉进来。[15]

环境影响

[编辑 | 编辑源代码]

富营养化

[编辑 | 编辑源代码]
一只信天翁的遗骸,它的胃里装满了塑料和其他垃圾。

虽然塑料和其他不可生物降解材料在海洋垃圾中所占比例最大,但有机垃圾也有其后果。富含营养的有机垃圾会导致藻类快速生长,这种现象称为藻类水华。生长会消耗氧气(缺氧),这一过程称为富营养化,进而导致水生生物死亡和迁徙。[16] 当浮游植物进入鱼类的血液时,鱼类也会因藻类水华的神经毒性而死亡。[17]

塑料消化

[edit | edit source]

大量的塑料不仅污染海洋,还会直接危害海洋生物。已记录有233种物种吞食塑料。据推测,摄入的碎片会导致多种后果,包括胃空间减少和假饱腹感、内伤和细胞坏死。还存在因塑料制造过程中掺入的有毒化学物质而污染的风险。此外,微塑料的摄入与实验室鱼类的肝脏压力等不良健康影响相关。虽然多项研究将死亡与塑料摄入联系起来,但目前尚无研究表明对种群影响的直接证据。[18]

缠结

[edit | edit source]

由于每年有超过705,000吨渔具丢失,专家估计至少有136,000只动物因海洋垃圾而死亡。[19] 缠结,通常是由废弃的网和塑料绳造成的,已在344种物种中发现。缠结会导致受伤、行动不便,在海豹、鲸鱼和其他哺乳动物的情况下,还会导致溺水。[18]

缓解问题的工作

[edit | edit source]

海滩清理

[edit | edit source]
维索瓦海滩清理工作后的情况。

海滩清理是由志愿者参与的活动,旨在从海岸线上收集和清除垃圾。海洋保护协会是一个倡导组织,负责制定和支持保护海洋的政策。他们率先发起了国际海岸清理活动,这是全球范围内最大规模的年度志愿者清理海滩活动。自1985年以来,近1300万名志愿者收集了2.49亿磅垃圾。[20] 志愿者记录下每个物品,使海洋保护协会能够发布年度报告,阐述他们的发现。[21] 这些报告有助于推动政策变革,并激励了数百名新的志愿者。个人也激发了巨大的改变。阿夫罗斯·沙阿,孟买的律师,激励了数千名志愿者清理当地的维索瓦海滩。[22] 在21个月的时间里,志愿者们收集了近1170万磅垃圾。

海洋清理项目

[edit | edit source]

由时年18岁的荷兰发明家博扬·斯拉特创立,海洋清理项目是历史上最大规模的清理尝试。据估计,该项目将在未来5年内清除太平洋垃圾带50%的垃圾。[23] 该技术是自主的、能源中性的,并且可扩展的。[24] 算法确定最佳部署位置,系统完全依靠洋流和太阳能供电。如果该项目被认为成功,则可以部署额外的系统,扩展到其他位置或加快清理速度。系统本身是一个长长的浮体和连接的裙子,在海洋中央形成一条海岸线。[24] 该系统将收集垃圾,并将其运回陆地。然而,这并不是一个理想的解决方案,因为据估计,80%的海洋垃圾来自陆地。[25] 此外,海洋清理项目无法捕捉到微塑料,而微塑料占海洋塑料颗粒的92%。[26] 其他批评者认为,在陆地上防止使用塑料是一个更有效的长期解决方案。[27]

吸管禁令

[edit | edit source]

在每年进入海洋的800万吨塑料中,0.03%可归因于吸管。[28][29] 吸管也占2017年平均海滩清理中发现物品的5.5%。[29] 吸管在2018年因吸管禁令而备受关注。有些人将吸管禁令的势头归因于社交媒体上的病毒式帖子。[30] 许多城市和公司都宣布将在未来几年内停止使用吸管。

吸管禁令的支持者希望吸管能成为一种门户塑料,并带来积极的“溢出效应”。[31] 溢出效应是指一种行为可以激励其他类似行为。[32] 吸管禁令的目的是促进对话,帮助人们意识到一次性塑料在社会中的普遍程度。理想情况下,这将鼓励人们放弃其他一次性产品或支持环保事业。另一方面,吸管禁令可能会导致“负面溢出效应”,人们会为了补偿而增加其他一次性塑料的使用。例如,星巴克的吸管替代品比传统的盖子和吸管组合使用多15.8%的塑料。[33]

吸管禁令的直言不讳的批评者是塑料行业和残疾人社区。美国化学理事会(ACC)表示,吸管禁令“不会解决”将塑料从海洋中清除的问题。[34] 相反,ACC 倡导改善发展中国家的废物管理和收集工作,这些国家是海洋塑料污染的主要来源。[35][36] 残疾人权益倡导者表示,塑料吸管的替代品不足以满足将它们视为必需品的人群。塑料吸管是独一无二的,因为它们“提供了成本效益高、抗拉强度高和柔韧性强的独特组合”。[37] 金属、木材、玻璃和纸张等替代材料不舒服、价格昂贵、效果不佳,甚至可能增加受伤风险。[38] 

塑料袋禁令

[edit | edit source]

塑料袋禁令是另一个减少海洋塑料垃圾的流行举措,其结果似乎很有希望。2002 年,爱尔兰实施了塑料袋税,导致塑料袋垃圾减少了 95%。[39] 同样,澳大利亚在 2018 年秋季两家主要超市禁止使用塑料袋后,报告称塑料袋消费量减少了 80%。[40]

塑料袋最常见的替代品是纸袋。虽然从海洋角度来看,纸张比塑料更环保,但它的碳足迹比塑料更高。这是因为纸张生产和运输需要更多资源,二氧化碳排放量更高。[41] 为了使纸袋抵消相对于塑料袋的负面环境影响,它们需要重复使用 3 次。然而,由于纸袋耐用性差,往往被用作一次性袋。棉袋需要重复使用 131 次才能抵消其负面环境影响。[41] 棉花种植会导致土壤退化,需要大量的水、肥料和杀虫剂。[42]

政治

[edit | edit source]

联合国海洋法公约》(UNCLOS)是一项全面的努力,旨在界定国家在海洋方面的责任和权利。[43] 自 17 世纪以来,海洋一直遵循公海自由原则,该原则将国家的管辖范围限制在其海岸线以外 3 海里。UNCLOS 取代了这一概念,并扩展了所有权范围,允许国家对资源和污染控制拥有更多管辖权。如今,大多数国家对其海岸线以外 12 海里保留所有权。一些国家没有扩展其边界,而依赖渔业的小国则在其海岸线以外 200 海里扩展了边界。

在美国,负责水污染的主要法律是 1972 年联邦水污染控制法案,即《清洁水法》。它侧重于控制州际、地表和地下水的污染和卫生。[44] 《清洁水法》有助于减轻河流和支流中海洋废物的流动,而河流和支流是海洋污染的主要来源。1972 年通过的另一项主要法律是《海洋保护、研究和保护区法》,即《海洋倾倒法》。该法律禁止在美国领海内未经许可的海洋倾倒,美国领海延伸至海岸基线以外 12 海里。[45] 它不禁止在美利坚合众国管辖范围之外进行倾倒。

目前,在国家管辖范围以外区域(ABNJs)没有保护和养护措施。[46] 海洋是共同资源,因此没有管理机构。这使得在国际水域中难以建立大规模的防止海洋废物积累的倡议。要实施此类倡议,需要许多组织协商并就解决方案达成一致。这不太可能发生,因为这样做的激励措施很低。每个机构都有自己的议程,通常优先考虑其所属的主权国家。海洋是一种有限资源,对国际水域的宽松监管,从无限制捕捞到工业废物倾倒,可以说对一个国家有利。因此,很难提出所有机构都能同意的解决方案。

结论

[edit | edit source]

海洋废物是一个不可否认的问题,大多数人同意必须采取行动来减轻其影响。然而,许多障碍阻碍了此类行动取得广泛成功。一个这样的障碍是《公地悲剧》,因为它发生在海洋是一种共享资源时。由于许多独立个体根据自己的自身利益使用它,因此该资源被消耗殆尽,并对所有相关方造成负面影响。此外,目前解决海洋废物的解决方案不可避免地会产生必须考虑的后果。由社会运动引发的塑料禁令在很大程度上是门户运动。尽管一些禁令取得了成功,但一次性塑料产品的替代品碳足迹更高,而且往往无效。由于海洋废物对人类生活的影响尚未确定,因此人们对承担责任、资助研究和寻找可行的替代解决方案的意愿很低。确定对人类的影响可能需要 5 到 10 年。[47] 到那时,数百万磅的额外垃圾将流入海洋。

参考文献

[edit | edit source]
  1. Arnshav, M. (2014). The Freedom of the Seas: Untapping the Archaeological Potential of Marine Debris. Journal of Maritime Archaeology, 9(1), 1-25. http://www.jstor.org/stable/23747463
  2. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). (2018, June 25). What is marine debris? https://oceanservice.noaa.gov/facts/marinedebris.html
  3. Leous, J. P., & Parry, N. B. (2005). Who is responsible for marine debris? The international politics of cleaning our oceans. Journal of International Affairs, 59(1), 257–269.
  4. Thompson, R. C., Swan, S. H., Moore, C. J., & vom Saal, F. S. (2009). Our plastic age. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1526), 1973–1976. https://doi.org/10.1098/rstb.2009.0054
  5. a b c Lebreton, L., Slat, B., Ferrari, F., Sainte-Rose, B., Aitken, J., Marthouse, R., et. al. (2018). Evidence that the Great Pacific Garbage Patch is rapidly accumulating plastic. Scientific Reports, 8(1), 4666. https://doi.org/10.1038/s41598-018-22939-w
  6. Tibbetts, J. H. (2015). Managing Marine Plastic Pollution: Policy Initiatives to Address Wayward Waste. Environmental Health Perspectives, 123(4), A90–A93. https://doi.org/10.1289/ehp.123-A90
  7. Eric Beckman. (2018, August 13). The world’s plastic problem in numbers. https://www.weforum.org/agenda/2018/08/the-world-of-plastics-in-numbers/
  8. Geyer, R., Jambeck, J. R. & Law, K. L. (2017). Production, use, and fate of all plastics ever made. Sci. Adv. 3, e1700782, https://doi.org/10.1126/sciadv.1700782
  9. Barnes, K. A., Galgani, F., Thompson, R. C. & Barlaz, M. (2009). Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments. Philos. Trans. R. Soc. B. 364, 1985–1998.
  10. Jambeck, J. R., Geyer, R., Wilcox, C., Siegler, T. R., Perryman, M., Andrady, A., et. al. (2015). Plastic waste inputs from land into the ocean. Science, 347(6223), 768–771. https://doi.org/10.1126/science.1260352
  11. Lorraine Chow. (2018, August 31). California Moves to Ban Fishing Nets Blamed for Killing Numerous Species. https://www.ecowatch.com/california-bans-fishing-nets-gillnets-2600792569.html
  12. a b The World Bank. (2018, September 25). Oceans, Fisheries and Coastal Economies. http://www.worldbank.org/en/topic/environment/brief/oceans
  13. United States Environmental Protection Agency (EPA). (2015, July 10). Learn about Ocean Dumping [Policies and Guidance]. https://www.epa.gov/ocean-dumping/learn-about-ocean-dumping
  14. a b Perkins, S. (2010). Oceans yield huge haul of plastic. Science News, 177(7), 8-8.
  15. Karl, D. M. (1999). A sea of change: biogeochemical variability in the North Pacific Subtropical Gyre. Ecosystems, 2(3), 181-214.
  16. Altieri, A. H., & Diaz, R. J. (2019). Dead Zones: Oxygen Depletion in Coastal Ecosystems. In World Seas: an Environmental Evaluation (pp. 453). Academic Press.
  17. Islam, M. S., & Tanaka, M. (2004). Impacts of pollution on coastal and marine ecosystems including coastal and marine fisheries and approach for management: a review and synthesis. Marine pollution bulletin, 48(7-8), 624-649.
  18. a b Law, K. L. (2017). Plastics in the Marine Environment. Annual Review of Marine Science, 9(1), 205-229. doi:10.1146/annurev-marine-010816-060409
  19. Fritts, R. (2017, April 4). In the fishing industry, gear recycling is finally catching on. https://ensia.com/features/fishing-gear-recycling/
  20. The Ocean Conservancy. (n.d.). Trash Free Seas. https://oceanconservancy.org/trash-free-seas/
  21. The Ocean Conservancy. (2017, April 11). Cleanup Reports. https://oceanconservancy.org/trash-free-seas/international-coastal-cleanup/annual-data-release/
  22. World’s Largest Beach Clean-Up: Trash-Ridden to Pristine in 2 Years. (2017, May 27). https://www.ecowatch.com/beach-clean-up-mumbai-2421608193.html
  23. 海洋清理组织(不详)。关于我们。 https://www.theoceancleanup.com/about/
  24. a b 海洋清理组织。 (不详)技术。 https://www.theoceancleanup.com/technology/
  25. 海洋保护协会。 (2016 年 8 月 22 日)。海洋垃圾问题。 https://oceanconservancy.org/blog/2016/08/22/the-problem-of-ocean-trash/
  26. Eriksen, M., Lebreton, L. C. M., Carson, H. S., Thiel, M., Moore, C. J., Borerro, J. C., 等人。(2014)。世界海洋中的塑料污染:超过 5 万亿块塑料碎片,重量超过 25 万吨漂浮在海面。PLOS ONE, 9(12), e111913。 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111913
  27. 5 Gyres 研究所。 (2015 年 9 月 9 日)。为什么海洋清理项目无法拯救我们的海洋。 http://www.planetexperts.com/why-the-ocean-clean-up-project-wont-save-our-seas/
  28. Jambeck, J. R., Geyer, R., Wilcox, C., Siegler, T. R., Perryman, M., Andrady, A., 等人。(2015)。陆地进入海洋的塑料废物输入。科学, 347(6223), 768–771。 https://doi.org/10.1126/science.1260352
  29. a b 海洋保护协会。 (2017)。为我们的海洋携手:2017 年国际海岸清理报告。 https://oceanconservancy.org/wp-content/uploads/2017/04/2017-Ocean-Conservancy-ICC-Report.pdf
  30. Houck, B.(2018 年 7 月 12 日)。为什么世界现在都讨厌塑料吸管。 https://www.eater.com/2018/7/12/17555880/plastic-straws-environment-pollution-banned-alternatives-ocean-sea-turtle-viral-video
  31. Ives, D.(2017 年 10 月 19 日)通往塑料的大门。 https://www.globalwildlife.org/2017/10/19/the-gateway-plastic/
  32. Viswanathan, R.(2018 年 6 月 25 日)。为什么星巴克、迪士尼和欧盟都在抵制塑料吸管。Vox.https://www.vox.com/2018/6/25/17488336/starbucks-disney-plastic-straw-ban-ocean-pollution
  33. Britschgi.(2018 年 7 月 12 日)。星巴克禁止塑料吸管,结果却使用了更多塑料。 https://reason.com/blog/2018/07/12/starbucks-straw-ban-will-see-the-company
  34. Toloken, S.(不详)。吸管禁令被视为应对“通往塑料的大门”。 https://www.plasticsnews.com/article/20180801/NEWS/180809988
  35. Johnston, P. & Media, P. K.(2017 年 2 月 8 日)。塑料污染和我们的海洋:每个人都应该了解什么。 http://www.northeastern.edu/rugglesmedia/2017/02/08/plastic-pollution-and-our-oceans-what-everyone-should-know/
  36. 塑料新闻。 (不详)。与塑料新闻对话:Steve Russell,ACChttps://www.youtube.com/watch?v=ysPI8kg5u8w
  37. Perry, D. M.(不详)。禁止吸管并不能拯救海洋。 https://psmag.com/environment/banning-straws-wont-save-the-oceans
  38. Powell, R.(2018 年 6 月 12 日)。我需要塑料吸管喝水。我也想拯救环境。赫芬顿邮报https://www.huffingtonpost.com/entry/opinion-powell-straw-ban_us_5b1e76ade4b0bbb7a0df9303
  39. 塑料袋禁令有效吗?(不详)。科学美国人。 https://www.scientificamerican.com/article/do-plastic-bag-bans-work/
  40. 全澳禁令导致塑料袋消费“下降 80%”。(不详)。SBS 新闻。 https://www.sbs.com.au/news/australia-wide-ban-leads-to-80-per-cent-drop-in-plastic-bag-consumption
  41. a b 澳大利亚环境保护署 (EPA)。 (2016)。塑料购物袋选择文件。 https://www.epa.nsw.gov.au/~/media/EPA/Corporate%20Site/resources/waste/160143-plastic-shopping-bags-options.ashx
  42. 世界自然基金会 (WWF)。 (不详)。棉花 | 行业 https://www.worldwildlife.org/industries/cotton
  43. 联合国 (UN)。 (不详)。概览 - 公约及相关协议。 http://www.un.org/Depts/los/convention_agreements/convention_historical_perspective.htm#Key%20provisions
  44. 鱼类和野生动物管理局 (FWS)。 (不详)。联邦水污染防治法 (清洁水法)。 https://www.fws.gov/laws/lawsdigest/fwatrpo.HTML
  45. 美国环境保护署 (EPA)。 (2015 年 6 月 8 日)。海洋倾倒许可证[政策和指导]。 https://www.epa.gov/ocean-dumping/ocean-dumping-permits
  46. 世界自然保护联盟 (IUCN)。 (2016 年 2 月 29 日)。联合国海洋法公约。 https://www.iucn.org/theme/marine-and-polar/our-work/international-ocean-governance/unclos
  47. 我们知道塑料正在危害海洋生物。我们呢?(2018 年 5 月 16 日)。国家地理。 https://www.nationalgeographic.com/magazine/2018/06/plastic-planet-health-pollution-waste-microplastics/
华夏公益教科书