圖片來源：Pixabay

你或許聽說過，在你洗衣服時，瑜伽褲、彈力襪等合成衣服上的微纖維是如何脫落飄散到環境中的。畢竟，汙水處理廠無法全麵剔除它們(men) 。微纖維無處不在——從(cong) 深海到海岸水域再到大西洋表麵，科學家們(men) 都能發現這些不足5毫米長的細小纖維的蹤影。一直以來，科學家和環境學家都期望有機纖維（比如牛仔褲中的棉花）會(hui) 隨時間的推移溶解在水中，而不是像塑料那樣在環境中積累。

然而，這個(ge) 期盼或許要落空了。多倫(lun) 多大學的研究團隊在《環境科學與(yu) 技術快報》（Environmental Science and Technology Letters）上報告，他們(men) 在遠離人類的加拿大北部北冰洋中對沉積物進行了采樣，發現其中含有大量長度小於(yu) 5毫米的藍色牛仔褲纖維。“這意味著它們(men) 可經過長距離運輸被帶到北冰洋。至於(yu) 是通過洋流還是空氣，我們(men) 還不確定，”文章共同作者、多倫(lun) 多大學環境科學家Sam Athey說道。當然，也有可能兩(liang) 種方式都有：研究人員曾展示深海洋流如何實現微纖維的遠距離運輸，以及物質顆粒如何隨風從(cong) 歐洲城市飄到北極地區。

專(zhuan) 家們(men) 開始關(guan) 注這些無處不在的纖維。這些藍色牛仔褲纖維學名是“人工改性纖維素”（纖維素是構成棉花等植物的有機化合物。）“它們(men) 是‘天然的’紡織纖維，”Athey解釋道，“由於(yu) 它們(men) 含化學添加劑，我在‘天然的’上加了引號。當你穿衣或把衣服掛在衣櫃裏時，它們(men) 還會(hui) 從(cong) 環境中吸收化學物質。”

雖然所有細小的牛仔纖維都是微纖維，但並不是所有的微纖維都是牛仔纖維，在微纖維這個(ge) 大家族中還包括多聚物等合成纖維。當然，這些特殊纖維是被槐藍提取物染成藍色的，它使纖維具備了獨特的性質。針對這種特征，Athey和她的同事通過拉曼光譜（Raman spectroscopy）分析光與(yu) 材料的化學鍵如何相互作用，從(cong) 而將它們(men) 與(yu) 其他物質顆粒區分開。科學家們(men) 還用顯微鏡觀察它們(men) 來確保發現的人工改性纖維本質上不是多聚酯或尼龍。看一眼下圖，你就會(hui) 注意到二者之間的區別：藍色牛仔纖維像棉花一樣扭曲著，合成纖維則光滑而統一。

圖片中央是藍色的牛仔褲纖維。 （圖片來源：Sam Athey/ 多倫(lun) 多大學）

研究人員在北極深海、多倫(lun) 多郊區的淺水湖泊、休倫(lun) 湖和安大略湖三個(ge) 主要地點考察了沉積物樣品，發現每千克沉積物幹重所含微纖維的平均數分別為(wei) 1,930, 2,490以及780。在這些微纖維中，人工改性纖維占比為(wei) 22%至51%，而在這些人工改性纖維中，又有41%到57%為(wei) 靛藍牛仔微纖維。也就是說，環境中有大量牛仔纖維。“有趣的是我們(men) 發現的大部分微纖維是人工改性的，它們(men) 甚至擴散到了深海沉積物中。”Athey表示，“這表明它們(men) 有足夠強的持久性，因而能夠在這些遙遠的地方不斷積累。”

洗牛仔褲的後果

為(wei) 確保他們(men) 對牛仔纖維的檢測是準確的，科學家們(men) 各自在實驗室開展了實驗，對三類含棉量超過99%的藍牛仔短褲進行了洗滌——舊牛仔褲、新常規牛仔褲以及新的被輕微磨損的牛仔褲（破洞不超過三處，有少許磨損），並分析了洗衣機洗滌牛仔褲後汙水中的纖維數。

與(yu) 之前類似的研究一致，他們(men) 發現與(yu) 舊牛仔褲相比，新牛仔褲有更多纖維脫落。這個(ge) 結果合乎情理，因為(wei) 舊牛仔褲在生產(chan) 過程中殘留的疏鬆纖維早已脫落完了。研究人員還預期輕微磨損的牛仔褲應有更多纖維掉落。然而奇怪的是，與(yu) 預期中不同，就脫落的纖維數而言，他們(men) 並未發現常規新牛仔褲和輕微磨損的牛仔褲有明顯差異。至於(yu) 磨損並未造成更多纖維脫落的原因，Athey認為(wei) 可能是磨損程度較輕所致，“如果你有一條嚴(yan) 重磨損的牛仔褲，那麽(me) 可能會(hui) 有更多的纖維脫落。不過也有可能是材料不同的原因。”過去的研究更多集中在合成衣服上，纖維脫落情況與(yu) 純棉材料不同。不管怎樣，Athey和她的同事發現了驚人的數字：每洗一條牛仔褲可以釋放5萬(wan) 6千根微纖維！

無處不在

為(wei) 探究如此大量的纖維後續是如何被處理的，研究人員還收集了兩(liang) 個(ge) 汙水處理廠的水樣。他們(men) 發現在汙水被排放到安大略湖（其他采樣點將汙水排到海洋）之前，微纖維並沒有全部被過濾掉。分析結果再次令他們(men) 嘩然：僅(jin) 僅(jin) 兩(liang) 個(ge) 汙水處理廠每天就可以往湖裏排放超過1億(yi) 根靛藍牛仔微纖維。這個(ge) 數值是根據加拿大居民的洗衣習(xi) 慣估算的，因為(wei) 約一半加拿大人每天穿仔褲，平均每穿兩(liang) 次便洗一次。

實際上，在處理汙水時，汙水廠已經盡其所能地對微纖維進行了分類處理——微纖維被分到固體(ti) 垃圾的“爛泥沉積物”裏，經處理可變為(wei) 農(nong) 民常當化肥使用的“固態生物廢料”。但不幸的是，將微纖維打包進化肥的過程或許為(wei) 它們(men) 進入大海提供了另一個(ge) 途徑。當化肥在田地裏風幹後，藍色牛仔纖維可能與(yu) 合成纖維一起隨風飄到海麵，並在海洋中沉積下來。已有研究表明微纖維可以飛行幾百裏甚至幾千裏到達北極這樣的原始棲息地。

總之，問題在於(yu) 汙水處理設施並不能完全過濾微纖維。雖然有83%至99%的微纖維能被固定，但考慮到汙水的總排放量，即便隻有百分之幾的微纖維逃離了汙水處理裝置的利爪，也能形成名副其實的微纖維“湍流”。“問題是，地球上人太多了，”論文共同作者、多倫(lun) 多大學環境科學家Miriam Diamond無奈地說道，“我認為(wei) 真正令人吃驚的是我們(men) 中有多少人穿牛仔褲。我需要澄清一下，這並不是對牛仔褲的控訴，但這的確是人類對環境的影響無處不在的有力證據。”

一旦從(cong) 汙水處理設施逃離到環境中，這些纖維和它們(men) 的同夥(huo) 微塑料可以肆意遊走到各個(ge) 角落。今年年初，研究人員發現洋流正在將海洋中的微塑料打造成“深海熱點”。當洋流流動放緩時，顆粒大量下沉，在海底累積。科學家們(men) 從(cong) 地中海海底采樣，在隻有5厘米深，表麵積僅(jin) 一平方米的采樣區域內(nei) 發現了190萬(wan) 塊塑料碎片。

然而，微塑料並不是唯一的汙染源。在北極地區，每千克幹沉積物的微纖維數居然高達2000條，其中20%為(wei) 靛藍牛仔纖維！不過，這與(yu) 科學家們(men) 的預期倒是相符。隨著對洋流如何將物質運輸到世界各個(ge) 角落的理解日漸深刻，他們(men) 發現遙遠的北方正在變成一個(ge) 垃圾堆。“北極是次表麵洋流的一個(ge) 終結節點”研究海洋塑料的專(zhuan) 家Marcus Eriksen評論道，他領導了非營利組織5 Gyres機構推廣塑料汙染的消除，不過他並未參與(yu) 到這項研究中。Eriksen表示，洋流如同一條深海傳(chuan) 送帶，將漂浮的碎屑帶到全世界，最終到達北極。他們(men) 目前在北極的沉積物中發現了大量微塑料。

入侵食物網

北極汙染情況的麻煩之處在於(yu) ，不同於(yu) 溫帶地區，這一地區沒有足夠多的有機碎片來稀釋汙染。“在北極，幾乎沒什麽(me) 材料能下沉到水底作為(wei) 沉積物積累。”Diamond表示無奈，“這是意味著什麽(me) 的，對吧？”由於(yu) 沉積物少，海底的生物活動也少：海床上鮮有攝食有機物質的微生物。“如果你周圍沒有足夠的食物，那麽(me) 有什麽(me) 你就得吃什麽(me) ，不能挑食。”她生動地解釋道，“這就引出了下個(ge) 問題。”那就是：牛仔褲纖維是如何進入北極深海的食物網（food web）的呢？

盡管沒有調查北極動物，多倫(lun) 多大學的研究人員收集了來自五大湖的彩虹胡瓜魚（rainbow smelt）。他們(men) 發現65%的魚腸胃中含微纖維，每條魚體(ti) 內(nei) 所含纖維數量高達63。然而奇怪的是，盡管采樣時魚在沉積物樣品（每千克幹重含超過700根微纖維）周圍，他們(men) 在一條胡瓜魚體(ti) 內(nei) 僅(jin) 發現了1根靛藍牛仔褲纖維。研究人員還不清楚為(wei) 什麽(me) 會(hui) 有如此大的差異，但他們(men) 推測，這或許和胡瓜魚的生活方式有關(guan) 。“我們(men) 在論文中假設這或許受進食策略等行為(wei) 的影響。”Athey表示，“但我們(men) 並未深入研究這個(ge) 問題。”

“雖然我們(men) 確實還需更多的研究來完全理解這些影響，我們(men) 已具備了足以支撐行動的證據，”Nicholas Mallos 呼籲。他是海洋保護協會(hui) 無垃圾海洋計劃的高級主任，他同樣研究微塑料但並未參與(yu) 這項新研究。例如，我們(men) 知道洗衣機上附帶的特殊濾芯可以阻止90%的微纖維流進汙水處理廠。從(cong) 現在起，每台銷售的洗衣機都要安裝標準的汙水濾芯。“無論是合成材料還是纖維材料”，Mallos補充道，“我們(men) 有現成的有效辦法來阻止微纖維汙染進入汙水，並最終滲透到海洋環境中。”

（圖片來源：Pixabay）

順便多嘴一句，牛仔褲不必洗得太勤。

作者：Matt Simon

翻譯：王千玥

審校：李姍珊、魏瀟

引進來源：Wired

引進鏈接：https://www.wired.com/story/your-blue-jeans-are-polluting-the-ocean/