美国塑料产量每20年翻番，微塑料同步倍增，回收率却仅6%？|回收率|塑料|树脂|橡胶|沉积物|美国

长期以来，研究人员一直知道，塑料污染最终会进入海洋。但在抵达海洋之前，究竟有多少塑料被滞留、滞留在何处，人们了解得远没有那么充分。

作为宾夕法尼亚州立大学环境工程、自然地理与环境研究以及海洋学领域的教授，研究团队最近牵头开展了多项研究，绘制微塑料如何在宾夕法尼亚州各类水体中迁移的图景。结果相当醒目：微塑料几乎无处不在；沉积物中的微塑料浓度每20年大约翻一番；而最常见的一些塑料类型，也恰恰是毒性较强的种类。

自20世纪50年代以来，全球塑料产量大约每20年翻一番。如今，全球每年生产超过5亿吨塑料，重量大致相当于地球上所有人的总重量。

塑料改变了人类生活，但如今全球超过一半的塑料废弃物最终进入填埋场，回收比例不足十分之一。美国每年产生超过4800万吨塑料废弃物，其中约86%被送往填埋场。美国国内塑料回收率大约只有5%至6%，因此成为塑料污染的主要制造者之一。

其余塑料则进入环境，在数百年至上千年的时间里缓慢分解为微塑料。这些颗粒的尺寸从5毫米到1纳米不等。5毫米大致相当于铅笔橡皮擦的大小；作为参照，一根人类头发的宽度约为80000纳米。

如今，空气、水、土壤、食物以及包括人类在内的生物体内，都已发现微塑料。微塑料可通过饮食摄入、呼吸吸入和皮肤接触进入人体。研究发现，微塑料会在人体血液、大脑和生殖系统中积累。

要理解塑料为何会构成健康威胁，首先需要知道它们是如何分类的。在美国，塑料按照树脂识别编码系统分为7类，对应容器底部带数字的回收三角标识。

据估计，超过80%的管理不善塑料废弃物——也就是被乱扔、倾倒或未被妥善收集的塑料——会经由河流输送到沿海环境。很多人或许听说过“太平洋漂浮废弃物带”。这是全球海洋塑料聚集规模最大的区域，位于夏威夷和加利福尼亚之间。

它无疑规模巨大，但考虑到每年塑料的生产量以及流失到环境中的数量，海洋中的塑料总量仍明显低于模型预测。事实上，仍有数百万吨塑料去向不明。研究团队展开这项研究，部分正是为了解释这种“失踪塑料悖论”。研究聚焦于宾夕法尼亚州的雷斯敦湖、科尼莫河湖，以及蒂尼卡姆的约翰·海因茨国家野生动物保护区——这里也是特拉华河口的起始区域。

研究团队采集了两类沉积物样本，并围绕三个问题展开研究：土地利用方式——无论是城市、农业还是森林——能否预测微塑料浓度？水库和河口能否在塑料进入海洋前将其截留？哪些塑料类型最常见，哪些毒性最强？

沉积物岩芯——即从河床和湖床中钻取出的长柱状样本——为研究提供了数十年来沉积物堆积的时间记录。研究团队还沿各条水道按间隔采集表层沉积物样本，范围从费城附近人口稠密地区，一直到宾夕法尼亚州中部雷斯敦湖和科尼莫河湖等人口稀少地区。

令人意外的是，在宾夕法尼亚州中部、以森林为主的雷斯敦农村流域采集的样本，其微塑料水平与靠近费城国际机场的约翰·海因茨国家野生动物保护区流域样本相近。

平均来看，研究团队在每磅沉积物中发现约1125个微塑料颗粒，相当于每千克2500个。不过，不同地点的浓度差异很大，这意味着仅凭土地利用类型，无法可靠预测某条水道中会有多少塑料。

河口——即河流和溪流淡水与海洋咸水交汇的半封闭沿海水体——确实会截留微塑料，但截留量不足以解释海洋中“失踪”的那些塑料。我们发现，最常见的塑料类型是聚丙烯、聚氨酯以及轮胎橡胶。前两者都属于一次性塑料。所谓一次性塑料或一次性用品，是指只使用一次便被丢弃的塑料制品，例如面包袋、塑料瓶或吸管。

最后，研究发现，自1950年以来，宾夕法尼亚州沉积物中的微塑料累积量大约每20年翻一番，这与全球塑料产量的增长趋势一致。研究团队通过在水库和河口深层钻取沉积物得出这一结论。那里的沉积层会像树轮一样逐年堆积：底部较老，上部较新。通过分析每一层的化学特征，可以估算其沉积时间以及其中所含塑料的数量。

研究团队利用放射性衰变为沉积层定年，其基本原理与碳测年相似。其中一种方法追踪铅210，这种元素会以已知速率衰变，因此可用于判定各沉积层的年代。另一种方法使用铯137，这是一种人造同位素，其在1964年达到峰值，与核武器试验有关，因此可作为沉积记录中的固定时间标记。两种方法结合起来，有助于建立各层沉积物及其中塑料沉积时间的时间线。