布莱恩·尤拉斯（Brian Yurasits）/未飞溅, 创用CC BY-SA
每年我们产生的亿吨塑料废料中，据估计， 一千万吨 进入海洋。 生产的塑料中大约有一半的密度小于水，因此它们会漂浮。 但是科学家估计只有大约 0.3百万吨 的塑料漂浮在海面，那么其余的去哪里了？
考虑一下从绒毛上脱落下来的塑料纤维的旅程。 大雨把它冲进雨水渠或附近的河里。 微小的纤维会在那里吗？ 还是河水将它带到了流连于海底的海岸？ 还是它继续向更远的地方漂浮-最终在广阔的海洋中消失？
各种形式令人眼花can乱的塑料废物可能意味着纤维的命运只是众多谜团中的一个谜。
找出所有丢失的塑料最终销往何处，可以帮助我们弄清海洋中哪些部分受到此类污染的影响最大，以及应在哪里进行清理工作。 但是要做到这一点，我们需要能够预测不同种类塑料的路径，这需要大量的物理学家，生物学家和数学家共同努力。
这就是我们的研究团队正在做的。 到目前为止，这是我们学到的东西。
塑化途径
我们已经知道，大块的塑料（例如瓶子）可以漂浮在海面上数年（即使不是几个世纪），也需要很长时间才能分解。 经过数年的旅行后，洋流，风浪会把它们带到海盆中心，在那里它们会聚集在1,000公里宽的循环系统中，即回旋。 茫茫 ”垃圾补丁其结果更像是塑料汤，而不是垃圾岛。
但是塑料纤维的命运（也许是到达海洋的最小塑料碎片）的命运更加复杂。 由于断裂波和来自太阳的紫外线辐射造成的湍流，大型纤维可能在几天和几周内分解成更小的碎片。 这些被称为微塑料，其大小范围从XNUMX毫米到比细菌小的斑点。
鱼可以食用微塑料–据估计， 三分之一？sh 人类食用的食物中含有微量塑料。 浮游动物（浮在水面的微小动物）也可以食用微小的颗粒，然后它们被甚至更大的动物（包括鲸鱼）吞噬。
微生物也可以在微塑料的表面上生长，这种过程称为“生物污染”，导致微生物下沉。 像密西西比河或亚马逊河这样的泥泞河流中含有黏土， 快速解决 当他们与咸海水接触时。 微塑料可以被沉降的粘土带走，但是到底发生了多少却是未知的。
量化每块塑料的所有这些结果是一个巨大的挑战。 在鱼中，有哪一部分最终被黏土带走或被海床上的微生物粘泥覆盖？ 一直到大洋中的那部分塑料，尚不清楚生物污染或其他力量将颗粒拉到地表以下以开始它们的长而最终的下降到海底需要多长时间。
考虑到所有这些复杂因素，预测塑料最终在何处似乎是没有希望的。 但是我们正在慢慢取得进展。
赶上一波
如果您曾经在波涛汹涌的水域中上过船，您可能会认为您只是在同一地点上下浮动。 但是实际上，您在波浪方向上的移动非常缓慢。 这种现象被称为 斯托克斯漂移，它也会影响浮动塑料。
对于小于0.1毫米的颗粒，穿过海水就像我们涉入蜂蜜一样。 但是，海水的粘度对大于一毫米的塑料的影响较小。 每一波都使这些较大的粒子沿其方向受到额外的推动。 根据目前正在审查的初步研究，这可能意味着将更大的塑料用于海上 快多了 与微小的微塑料相比，它们在沿海地区发现更多海洋生物的海洋部分定居的可能性更低。
这项研究涉及研究球形塑料颗粒，但是微塑料废物有各种形状和大小，包括圆盘，杆和柔性纤维。 波浪如何影响它们的最终结局？
最近的一项研究发现，非球形粒子将其自身与波的方向对齐，这可以使 放慢速度 他们在那下沉。 实验室实验 进一步显示了每种塑料颗粒的形状如何影响其传输的距离。 球形颗粒越少，越可能从海岸走得更远。
解决缺失塑料的奥秘是一门科学。 波能够以比以前认为的更快的速度运送大型微塑料，这有助于我们理解为什么现在在全世界的海洋中都发现了它们，包括 在北极 和 南极洲周围。 但是，找到从羊毛中拉出的纤维仍然比在大海捞针中找到针头更具挑战性。
作者简介
布鲁斯·萨瑟兰（Bruce Sutherland），物理学教授， 阿尔伯塔大学; 机械工程助理教授Michelle DiBenedetto University of Washington 以及工程副教授Ton van den Bremer 代尔夫特理工大学
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