Alguns científics pensen que hem estudiat la distribució de plàstics, però no prou estudiar el seu dany real. La mida del plàstic pot ser un punt d'entrada.
La contaminació plàstica a Bali
Crec que molts amics han vist un vídeo de tirar de palla de plàstic fora de nas de tortuga. Com a espècie dominant a la terra en els últims anys 40000, els éssers humans no només arrabassar recursos i energia de la natura a través de la mineria, sinó també transportar els residus home a la natura a través d'emissions intencionals i no intencionals.
De tots els residus fets per l'home, el plàstic és probablement el més conegut. Recentment, es va publicar un article a Nature Communication, que va estudiar la distribució de la mida de partícules de plàstic ingerit per animals aquàtics. Es va trobar que la mida màxima de plàstic que els animals poden ingerir és d'aproximadament 20:1 al seu propi volum.
Aquest estudi suggereix que la mida també s'ha de tenir en compte a l'estimar el risc de contaminació plàstica.
Grandària i taxa metabòlica: la Llei dels tres quarts de la màgia
El fet que la terra estigui envoltada de plàstic és indiscutible. Anteriorment, es va informar que les bosses plàstiques i partícules microplàstiques van ser trobades a una profunditat de 10000 metres en la trinxera Mariana. També hi ha una illa d'escombraries a l'oceà Pacífic, conegut com el "vuitè continent", on un gran nombre de plàstics i tot tipus d'escombraries de la llar es reuneixen i la deriva al voltant.
Abans de discutir els efectes específics del plàstic sobre diversos organismes, es tracta d'una pregunta clàssica: la relació entre la mida i les activitats de la vida. Això ajuda a entendre per què s'estudia la mida, en lloc de dir simplement que com més gran és l'organisme, més gran és el plàstic es menja.
Les criatures de la terra són petites com a bacteris i grans com a balenes blaves, la majoria dels quals són apilades per l'estructura cel·lular. Però si prenem la biologia cel·lular i l'entorn extern com a sistema, trobareu que l'àrea de contacte entre la biologia de les cèl·lules individuals i l'entorn extern és la més gran, mentre que la de la biologia multicel·lular és només el contacte superficial amb l'entorn extern.
Per tant, si la taxa metabòlica d'una sola cèl·lula és la mateixa, hi haurà un problema obvi: l'àrea superficial específica dels organismes multicel·lulars és petita i la dissipació de calor metabòlica és insuficient. (Nota: àrea de superfície específica, és a dir, proporció de superfície total a volum/massa)
Si mantenim la mateixa taxa metabòlica global que l'organisme únic de la cèl·lula, com més gran és la mida de l'organisme, major és la taxa metabòlica de la cèl·lula única, no ha de ser massa alta, en cas contrari l'interior físic de l'organisme és un reactor d'alta temperatura, i el procés de formació estarà acompanyat per implosió.
De fet, estudis previs també han trobat que com més gran sigui el cos, més lenta és la taxa metabòlica relativa, i la taxa metabòlica està relacionada amb la potència de 3/4 de pes corporal (Llei de Kleiber).
Llei de Kleber: com més gran sigui el cos, més lenta és la taxa metabòlica
Això és un fet molt màgic. Segons aquesta llei, les espècies a té 10000 vegades el nombre cel·lular d'espècies B, però la taxa metabòlica d'espècies A és només 1000 vegades la de les espècies B. Per tant, els grans mamífers solen tenir una freqüència cardíaca més lenta, una durada de la vida més llarga i una velocitat de desenvolupament més lenta.
Però el que és interessant és que, de fet, tots els mamífers tenen una freqüència cardíaca de vida de 1.000.000.000 vegades, i la pressió arterial és similar. És a dir, quan vostè coneix a algú que fa que el seu cor Beat més ràpid, el seu cos li recorda a acariciar el present per la crema de la seva vida. Des de la Perspectiva del subministrament d'energia, el nombre de batecs del cor que pot ser recolzat físicament per l'estructura del cor és de fet similar.
Es pot concloure que la "Llei dels tres quarts" és una estratègia de supervivència desenvolupada per diferents espècies segons el seu propi volum o taxa metabòlica. La seva essència rau en el procés d'intercanvi energètic net en organisme (basat en la distribució dels vasos sanguinis i la tràquea), és a dir, la majoria dels sistemes de circulació materials i energètics de l'organisme maximitzen l'ús de l'energia a través del "ompliment fractal" de l'espai interior.
Nota: fractal és un fenomen de "autosimilitud", és a dir, després d'una cosa s'Engrandeix, la seva morfologia local i general són similars (com la costa, els núvols, els rius, els vasos sanguinis humans, els pulmons, etc.), que és omnipresent en la naturalesa. I l'ompliment del fractal es pot considerar com un comportament especial de "còpia", igual que constantment copiant-se a una escala més petita per aconseguir l'efecte de l'augment infinit de longitud, superfície i altres dimensions.
Quan estudiem la relació entre la mida de l'animal i la seva ingesta, ens ajudarà a comprendre el seu impacte en el procés de vida.
Es menja plàstic: no només "menjar"
Tornant al contingut d'aquest estudi, per tal de comprendre l'impacte del plàstic, una substància exògena, sobre els organismes, especialment el primer pas-el risc de ser menjat, els investigadors van recollir dades de més de 2000 tipus d'ingesta de plàstic de fauna, incloent el 75% de peix, 9% de mamífers, 11% d
el 91% d'aquestes criatures són aquàtiques o amfibis, que van des dels crancs peluts de 25 metres sota l'aigua fins a les balenes gepback de 4000 metres de profunditat. És un paper molt complet. Els resultats de l'estudi es poden resumir en una sola imatge:
La relació entre la longitud dels animals i la ingesta de plàstic més llarga
Entre ells, el punt vermell representa els invertebrats (com ara el calamar, el cranc, etc.), el punt verd representa mamífers (com ara balenes, foques, etc.), el punt blau representa el peix (com la cua de pèl, el mero, etc.), i el punt blau clar representa rèptils (com ara tortugues, etc.).
Es pot veure que com més llarga sigui l'animal, més gran és el plàstic que pot menjar. També està en consonància amb el sentit comú. Els investigadors intenten trobar una relació d'índex de potència (línia negra a la figura) per predir la situació de més organismes. Com que el plàstic no es metabolitza bé, la quantitat de la ingesta és bàsicament quant. Finalment, l'índex és 0,934, proper a 1, que és una relació lineal, en lloc d'una relació 3/4 d'acord amb la Llei de Kleber.
No obstant això, la relació sembla que només és aplicable a la predicció a prop de la longitud mitjana dels animals, mentre que la part extrema es limita a causa de la manca de dades. Això també suggereix que la conclusió d'aquest estudi és limitada.
No obstant això, basant-me en això, els investigadors van combinar la densitat del zooplàncton a l'oceà global per donar un mapa global de distribució del risc plàstic. En poques línies, la densitat de plàstic ingerible (0,33-1 mm) pronosticat pel model es divideix per la densitat de plàncton marí global (a dalt), i la densitat de plàstic total es divideix per la densitat de plàncton marí mundial (a baix).
Mapa global de risc d'exposició plàstica del zooplàncton: a la part superior, densitat de plàstic ingerible/densitat de plàncton; a la part inferior, densitat de plàstic total/densitat de plàncton
Es pot apreciar a partir de la figura que, a escala global, el mar de la Xina oriental i el mar de la Xina Meridional, la badia de Bengala, el mar negre, el mar Mediterrani, els Sargasso i la costa Europea de l'Atlàntic Nord pertanyen a zones d'alt risc exposades a la contaminació plàstica per poblacions de plàncton, i els seus impactes ecològics han
En general, es tracta d'un document molt interessant, que pertany a l'actual recerca popular basada en dades. Les dades en aquest document són totes de Web of Science i altres bases de dades, amb un total de més de 20000 dades, que pertanyen a meta-anàlisi en lloc de la investigació de laboratori.
Amb l'acceptació de l'intercanvi i la reutilització de dades en la comunitat acadèmica, es publicaran cada cop més articles, i també podem veure informació des de diferents perspectives.
No obstant això, hi ha alguns repenos que aquest article no explica les raons d'aquesta relació en profunditat. A causa de la naturalesa de la investigació basada en dades, és impossible coordinar les diferències entre la recerca i obtenir més conclusions en profunditat. Per exemple, la relació entre la mida del sistema d'alimentació i el plàstic, la dinàmica del procés de degradació dels diferents components plàstics després de l'alimentació, i la relació entre la ingesta i la distribució de plàstic en el medi ambient.
I tots ells falten en l'actualitat. Ens agradaria veure els estudis de seguiment per ajudar a comprendre els riscos reals de la contaminació plàstica des de la Perspectiva del metabolisme biològic.
Punt calent actual: l'impacte de microplàstics en el medi ambient
No obstant això, en el camp de la ciència ambiental, el focus de recerca recent és en realitat micro plàstics. També està involucrat en aquest treball: si la mida més llarga de plàstic es substitueix per la mida més curta, es veurà que la mida dels animals no explica completament la ingesta de plàstic de mida petita. Això pot ser el punt de partida d'aquest document, però la correlació entre la mida més llarga i la mida dels animals es troba inadvertidament en la investigació.
Quins són els riscos de microplàstics per al medi ambient? Per descomptat, no hi ha dubte de si podem menjar o no, però el molt que podem menjar i el que passarà després de menjar.
Ja el 2017, el professor Allen Burton de la Universitat de Michigan va publicar un comentari sobre la revista superior de Ciències ambientals i Enginyeria en el camp del medi ambient, llançant aigua freda en la investigació de microplàstics. Va creure que l'actual recerca de microplàstics se centra massa en la distribució de l'entorn i la manca d'investigació en risc. Per exemple, hi ha moltes branques mortes i fulles podrits en el medi ambient. Si no hi ha cap mal, no hauríem d'invertir massa energia. No obstant això, l'impacte específic i l'avaluació de riscos dels microplàstics sobre els organismes han estat la manca de recerca.
Un fenomen interessant és que els mitjans de comunicació com aquest tipus de notícies molt, i els responsables polítics també es veuen afectats per ella. Per exemple, està prohibit deixar el micro-indústria de les gra que pot produir micro plàstics. De fet, la principal font de micro plàstics és la fibra de polímers o runes. A més, el professor Allen Burton considera que el dany més gran pot no ser micro plàstics, però Nano plàstics/Nano partícules amb menor escala.
Microcomptes estan prohibits, que té un cert impacte en cosmètics, roba i altres indústries
Cal assenyalar que els microplàstics, com a partícules fines a l'atmosfera, són portadors contaminants definits segons l'escala. El nociu pot ser l'efecte de la mida de partícula de les mateixes partícules, o les petites molècules contaminants carregades o adsorades en elles.
En els últims tres anys, s'ha dut a terme la investigació en Micro plàstics. L'equip de recerca de la Xina va posar a prova la fibra de plàstic en sal marina, el llac sal i sal, i va trobar que el micro plàstic en sal marina va ser significativament més que en el pou de sal. Aquesta perspectiva és única i directament vinculada a l'alimentació, però encara hi ha una manca d'avaluació de riscos.
Un comentari en 2018 va assenyalar que els plàstics de polietilè són més propensos a absorbir els contaminants que altres tipus de micro plàstics.
Una macroenquesta va trobar que només el 7% dels plàstics del món són reciclats, mentre que Àsia, especialment la Xina, no té bàsicament un bon control. 90% dels microplàstics marins del món són importats de 10 rius principals, 8 dels quals són d'Àsia, especialment el riu Iang-Tsé.
En resposta a l'article del professor Allen Burton que no hi ha evidència de la toxicitat dels plàstics, els científics alemanys van enviar una resposta. Encara que les dades de toxicitat no estan faltant, no poden esperar que el problema es resolgui. Sembla que hi ha una única solució raonable: el modelatge.
Al mateix temps, com a direcció d'investigació d'avantguarda, a l'inici de les normes de classificació de microplàstics no estan unificades. Més tard, per a una gran classe de contaminants representats per la fibra de plàstic, algunes persones no poden seure i unificar els estàndards. Aquest és un rendiment madur de la investigació de problemes.
Amb l'aprofundiment de la recerca, el concepte de microplàstics marins també ha evolucionat. L'any passat (2019), algú va proposar un nou concepte de cicle geoquímic ambiental: cicle de plàstic a escala global, el que significa que el paradigma d'investigació anterior del cicle de carboni i nitrogen pot canviar per dur a terme una recerca més sistemàtica.
Els informes multimèdia sobre micro plàstics a l'aigua de l'aixeta també fan que el públic es presti atenció gradualment a aquest camp. S'ha trobat que l'exposició de microplàstics en l'aigua potable és molt més gran que l'aigua de l'aixeta; No obstant això, hi ha subproductes de desinfecció en l'aigua de l'aixeta. Per posar-lo sense embuts, és el dret a prendre la llum de dos mals, o utilitzar una ampolla de vidre?
L'exposició de micro plàstics en aigua embotellada és molt superior a la de l'aigua de l'aixeta
En termes d'investigació de riscos, els investigadors van trobar que les propietats físiques i químiques del sòl afegit amb micro plàstics canviarien, i els organismes de creixement i rizosfera també es veuran afectats, suggerint que a més de l'impacte en l'ecologia aquàtica, l'Ecologia Terrestre o l'agricultura també tindria un impacte.
En una paraula, els investigadors han fet un munt de treball sobre els microplàstics de revelar el nivell d'exposició ambiental a estudiar el seu dany, però hem d'admetre que l'evidència epidemiològica concloent no és suficient en l'actualitat, sinó com un portador de contaminants, microplàstics a nivell lògic té riscos.
I crec que els microplàstics són els més consumits pels organismes marins.
