自工業(yè)革命以來，全球人口的快速增長與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展對(duì)地球地貌與環(huán)境造成了巨大影響，人類活動(dòng)對(duì)地球系統(tǒng)的改變開創(chuàng)了一個(gè)全新的地質(zhì)年代——人類世（Anthropocene）。塑料的存在是一個(gè)合適的地質(zhì)起點(diǎn)，可以定義人類形成地球表面的正式開始。

 

“人類世”用以指代當(dāng)前地球上人類影響深刻改變的地質(zhì)時(shí)期。

 

2023年4月，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院侯德義團(tuán)隊(duì)在《Environmental Science & Technology》上發(fā)表了一篇題為" Plastic?Rock Complexes as Hotspots for Microplastic Generation"的研究論文。

 

 

 

該研究在野外考察研究中發(fā)現(xiàn)的塑巖樣品里，低密度聚乙烯塑料與以石英為主要礦物組分的巖石發(fā)生了不可逆的化學(xué)結(jié)合作用，致使塑料成為沉積巖地層的一部分，進(jìn)而能夠被長期保存在地球的地質(zhì)記錄中，成為人類世的標(biāo)記。這一新的沉積巖類型是人類活動(dòng)作為一種新的地質(zhì)營力，影響地球地質(zhì)周期的直接證據(jù)。

 

 

 

2008年首次提出Anthropocene概念的英國著名地質(zhì)學(xué)家、人類世國際工作組主席Jan Zalasiewicz在Nature的報(bào)道中稱贊該研究給人類世賦予了更多的現(xiàn)實(shí)意義?！吨袊茖W(xué)報(bào)》以“科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)塑料巖石”為題進(jìn)行相關(guān)報(bào)道。

 

2024年3月，拉脫維亞水生生態(tài)研究所的研究人員在《Science Advances》上發(fā)表了一篇題為" Downward migrating microplastics in lake sediments are a tricky indicator for the onset of the Anthropocene"的研究論文。

 

 

 

該研究顯示，在湖底沉積的物質(zhì)層中發(fā)現(xiàn)微塑料可能是確定人類世開始的一種不可靠的方法，人類世是標(biāo)志著人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的后果的地質(zhì)時(shí)代。

 

研究人員在拉脫維亞三個(gè)湖泊（Seksu，Pinku和Usmas）的沉積物中尋找塑料，他們?cè)诔练e物樣本中發(fā)現(xiàn)了14種塑料，其中10種在Pinku湖發(fā)現(xiàn)，13種在Usmas湖發(fā)現(xiàn)，14種在Seksu湖發(fā)現(xiàn)。在所有深度發(fā)現(xiàn)的最豐富的聚合物是PA（聚酰胺）、PE（聚乙烯）、PUR（聚氨酯）和PVA（聚醋酸乙烯酯）。在三個(gè)湖泊中，最上層的沉積物層含有最多的塑料顆粒。但研究小組還發(fā)現(xiàn)，更小、更窄的顆粒已經(jīng)進(jìn)入了更古老的沉積物中，這些沉積物早在1950年代塑料生產(chǎn)開始之前就已經(jīng)形成。例如，在已有200多年歷史的沉積物中發(fā)現(xiàn)了可生物降解塑料聚乳酸（PLA）和聚羥基丁酸酯（PHB）的顆粒。研究人員使用既定技術(shù)對(duì)沉積物樣品進(jìn)行測年，測量樣品中含有的鉛同位素和球狀含碳顆粒的含量。

 

根據(jù)干堆積密度（BD）數(shù)據(jù)，Seksu湖的沉積物比Pinku湖和Usmas湖要松散得多。通過主成分分析（PCA）與因子分析相結(jié)合，以了解哪些變量和因素會(huì)影響MPs顆粒向更深層的運(yùn)輸。以下變量：沉積物深度和年齡、沉積物有機(jī)物含量、BD、相對(duì)BD（RBD）、MPs材料密度、MPs粒徑（包括主要和次要尺寸）和形狀，即縱橫比（AR）。RBD等于各沉積層的BD與湖泊最稠密層的比值。AR是次要維度與主要維度的關(guān)系。因此，我們進(jìn)一步根據(jù) AR 將粒子分為四類：<0.25、0.25 至 0.50、0.50 至 0.75 和 0.75 至 1。所有聚合物在每個(gè)深度的 AR 值都有很大差異，但總的趨勢是 AR 值越大（越小的細(xì)長顆粒），顆粒在巖芯中穿透的深度就越深。

 

 

 

研究人員表示，微塑料在沉積物剖面中明確的向下遷移是一種真實(shí)的自然現(xiàn)象。這一過程的復(fù)雜性源于多種因素，包括沉積物材料的差異、微塑料種類的多樣性，以及周圍環(huán)境的獨(dú)特條件，這些都為深入研究帶來了挑戰(zhàn)。顯然，我們已然置身于一個(gè)無法避免微塑料存在的時(shí)代。專家們?nèi)栽谂μ骄窟@些微小顆粒物對(duì)我們的健康究竟有何影響，但不可否認(rèn)的是，它們的普遍性已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象。我們迫切需要進(jìn)一步優(yōu)化對(duì)這些微塑料的研究方法，以更全面地了解其潛在影響，并尋求有效的應(yīng)對(duì)策略。