Plastic Garbage Project
 

未来考古学

 
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即使在数百年后,我们也可以在海滩和大海中找到我们这个时代的塑料物品。作为我们文明的见证,从长远来看,它们将成为我们的考古对象。苏黎世艺术大学 (ZHdK) 科学可视化专业课程的学生制作出了在夏威夷考察的几件漂浮物的图纸,仿佛它们是青铜器或石器时代的文物一样。

 

 
 
 

示意图

与苏黎世艺术大学 (ZHdK) 科学可视化专业课程合作


 
香烟和香烟过滤嘴 2,127,565 个
塑料饮料瓶 1,024,470 个
食品包装袋 888,589 个
塑料瓶盖 861,340 个
吸管和搅拌棒 439,571 根
塑料袋(其他)424,934 个
玻璃饮料瓶 402,375 个
塑料杂货袋 402,122 个
金属瓶盖 381,669 个
塑料盖子 351,585 个
— 在 2015 年的国际海岸清理日,人们收集到 74,321 个气球和 10,0117 个玩具。
 
 
 

调查结果

二十五年来,在每年的国际海岸清理日,世界各地都会收集海滩上的垃圾并对其进行评估。所发现的大部分材料均由塑料制成。在最常见的十大物品之中,塑料赫然在列。

Marine Litter Watch 是一款在线工具,可提供不断更新的海滩清理数据和调查结果。Marine Debris Tracker 可一目了然地提供最近的调查结果及塑料垃圾和其他海洋垃圾的位置。

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牙刷

全世界每年约生产 350 万支牙刷。它们常常与其他日用品一起被丢入大海中,最终成为塑料垃圾。

 
 

塑料垃圾环流

 
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由于地球自转、风力运动以及压力、温度和盐含量差异及海底地形的因素,海洋中有大量的立体洋流体系。它们将水团和其中包含的所有物体都运送到洋盆中。在世界海洋表面的五个区域中,主要由风力运动驱动的洋流可导致大型旋转水环流的形成。这些环流内部的静止区域称为垃圾带,因为有庞大数量的漂浮物聚集在那里。漂浮物到达环流后,可围绕环流旋转几十年,通过摩擦和阳光的作用逐渐分解为越来越小的碎片。

面积高达 700,000 平方公里的垃圾带(大太平洋垃圾带)经常被称为大陆,但它们似乎更像一碗塑料汤,因为它们的成分不断地变化,甚至在不同垃圾带间移动。虽然面积巨大,但实际上从空中看不到这些环流。

 
 
 
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环流, 2010

Jacob Magraw-Mickelson,
纸质水彩画(复制品)
美国圣莫妮卡 Richard Heller 画廊

 
 
 
你好,我是来自 NASA 科学可视化工作室的 Greg Shirah。我们想看看是否能看到所谓的海洋垃圾带。首先,我们从 NOAA 在过去三十五年间散布在海洋中的科学浮标提供的数据开始,这里以白点表示这些浮标。让我们赶快来看看这些浮标漂向了哪里……由于在不断投放新浮标,因此很难知道早前的浮标漂向了哪里。让我们清理地图,并添加所有浮标的起始位置……到处都出现了有趣的图案。浮标线是由于船舶和飞机定期投放浮标而产生的。如果我们让所有浮标同时出发,则可以观察浮标的移动模式。浮标数量的减少是因为有些浮标的寿命没有其他浮标长。浮标漂向了五个已知的环流 — 也称为“海洋垃圾带”。我们也可以在名为 ECCO-2 的洋流计算模型中看到这一现象。我们将颗粒均匀地投放到世界各地,并让模型化的洋流携带这些颗粒流动。该模型中的颗粒也漂向了垃圾带。虽然重新定时后的浮标和模型化的颗粒没有同时对洋流作出反应,但是数据趋向于在相同区域聚积的这一事实也显示出了结果的强有力程度。
— 垃圾带可视化实验,2015 NASA 科学可视化工作室
 
 

眼不见为净, 2008

信息图:John Papasian、John Bradley
英国伦敦《独立报》

 

 

www.plasticadrift.org 的首页,访客可以在海洋中扔一只小橡皮鸭,看它在接下来十年内在洋流中将如何漂动,最终会停在哪里。

 

 
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大太平洋垃圾带的下游区

北太平洋的洋流的流动方式使得从日本、中国、俄罗斯、韩国、美国和加拿大海岸进入海洋的每一个漂浮物都会被冲上夏威夷海岸,只是时间早晚问题。在 2011 年 3 月福岛发生海啸和随后的核电厂灾难后,向阿拉斯加和夏威夷方向运动的来自日本的漂浮物受到了特别关注。我们已经有了第一批调查结果。

 
 

海洋中的塑料垃圾

 
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塑料物品进入水中会怎样?重量轻的塑料物品会漂浮在水面上,随水流长时间漂流,漂到很远的地方。有些塑料物品会被冲到海岸。密度高于水的塑料会沉入海底。但是也会有大量的塑料碎片被动物吃掉。

大量塑料进入海洋是因为许多国家没有适当的废物处理和回收系统。但沿海地区和海上乱抛垃圾也是塑料垃圾的巨大来源。通常情况下,没有适当的法规规定了防止乱抛垃圾或加强回收系统的法律框架。

由于塑料是一种非常耐用的材料,它对全世界海水的影响问题以及如何防止塑料进入海洋的问题从一开始就会让我们忙个不停。

 
 
 

它完全降解需要多长时间?, 2012

信息图:Oliver Lüde
苏黎世艺术大学苏黎世设计博物馆

老化的形式:分解

机械摩擦、阳光照射和化学过程均可使塑料物品分解。塑化剂的挥发使材料变脆,最后分解成微小的碎片。

老化的形式:融化

热量、压力和阳光均以不同的方式腐蚀材料。因融化而形成的塑料块经常会掺入杂质。

 

我们垃圾的丑恶旅程, 未注明日期

信息图
美国 Project AWARE

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生产和管理不善的塑料废物, 2016

R. Pravettoni 和 J. Fabres,海洋垃圾重要信息图,UNEP 和 Grid-Arendal

来源:J. R. Jambeck 等,由陆地进入海洋的塑料废物,《科学》, 2015 / B. Neumann 等,未来沿海人口增长、海平面上升和沿海洪灾 全球评估,PLOS ONE, 2015

 

对动物世界的影响

 
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海洋中的塑料不仅在个人层面对海洋居民有害(缠结或吞食),也对整个生态系统构成重大威胁。现在,物种借助于塑料进行迁移,其迁移距离比海洋中只有自然物质时的迁移距离远得多。它们现在能够在另一个生态系统中定居,威胁该生态系统的生态平衡。

另外,塑料颗粒会不断地分解为更小的碎片,并以这种方式成为我们食物链最底端的一部分。这些微小的颗粒也会沉积在海底,成为自然栖息地中无法清除的一部分。

 
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入侵物种

生物体利用塑料的特殊新方法被称为搭便车。为了进行繁殖,某些种类的藻类和浮游生物会依附在漂浮物上产卵。以前它们利用的是很快就会腐烂的植物性物质。自从大量的塑料漂浮物出现并且可以随洋流漂浮很远的距离后,它们不仅利用船舶,还利用塑料作为运输工具。因此,这些物种的传播距离达到之前无法想象的程度,进而到达新栖息地,对已有的生态平衡构成了巨大威胁。

被占领的塑料

塑料漂浮物或沉入海底的塑料物品会被各种海洋生物体占领。动物在幼虫阶段由洋流携带与塑料垃圾接触,塑料垃圾为它们提供了定居和发育的温床。

 

 

新西兰随塑料入侵的物种, 2012

数据:Murray R. Gregory/《英国皇家学会哲学学报》B
信息图:Tobias Strebel,苏黎世艺术大学
苏黎世艺术大学苏黎世设计博物馆

 
 

缠结

渔网和钓鱼线可以成为海洋生物的致命陷阱。鱼类、海洋哺乳动物和海龟会被这种死亡渔网缠住,进而窒息或饿死。这些渔网对于航运也贻害无穷,它们通常会形成巨大的团块,造成严重的危害。

六罐塑料环和其他环形塑料制品对于顽皮的海洋动物来说可能很危险,如果被它们卡住,则没办法自行逃脱。尤其是当一只年幼的动物卡在塑料制品中时,伤害会特别严重,因为塑料不会随它一起生长。

 
 

新栖息地

许多物种 动物和植物 均受益于新材料:它们开发出了利用塑料制品的新方法。例如,鸟类利用塑料带筑巢,而寄居蟹用瓶子的一部分作为它们的壳。贻贝和珊瑚在沉入海底的桶、管子和其他物品中定居。一般来说,垃圾已成为许多物种栖息地的一部分。

 

Midway: Message from the Gyre

Chris Jordan, Photographs, since 2009
Courtesy of Christophe Guye Galerie, Zurich, CH

 

管鼻鹱的食物

虽然以浮游生物为食的各种动物也会无意中吃入微小的塑料,但鸟类和海龟却常常故意吃塑料,因为它们误将这些塑料当作了食物。这里展示的小碗中的内容物是在一只管鼻鹱的胃里发现的,代表了北海污染最严重地区的管鼻鹱体内携带塑料的平均量。该塑料重 0.6 克。第二个碗中展示了与人类体重相同的鸟体内携带的塑料量。据海洋资源和生态系统研究所 (IMARES) 研究员 Jan van Franeker 介绍,候鸟还是塑料的转化者和运输者:管鼻鹱胃中的塑料有四分之三会被磨碎并在其他地方排泄出去。科学家认为,鸟类以这种方式在全世界散布了成百上千吨塑料,并将其转化成微小塑料。

许多动物都会误食塑料。鸟类会吃掉 PET 瓶盖、打火机及各种塑料碎片。科学家在死海龟的胃中发现了数量庞大的塑料袋残留物。由于动物食道和胃的形式及其作用方式,难以消化的部分无法被排泄出去,使动物因饱腹、窒息或受到内伤(肠壁穿孔或撕裂)而饿死。以浮游生物为食的生物体会将正常食物与微小的塑料一起吃入体内。

 
 

塑料颗粒中

 
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Hideshige Takada 教授(东京农工大学)与他位于东京有机地球化学实验室的国际颗粒监测组织一起研究了塑料颗粒中长期存在的污染物在世界范围内的存在情况。志愿收集者网络向他寄送了近二百个在当地海滩上发现的颗粒样本。所获得的信息表明,不同地区间持久性有机污染物 (POP) 的全球分布情况差异很大。

 

 

国际颗粒监测组织,2012

数据和概念:Hideshige Takada 博士,日本东京
信息图:Oliver Lüde
苏黎世艺术大学苏黎世设计博物馆

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DDT(二氯二苯三氯乙烷)

DDT 是一种降解性低的氯化有机氯。它几乎不溶于水,在生物的脂肪组织、肝脏、神经系统和母乳中聚积。
1948 年,瑞士科学家 Paul Hermann Müller 因发现 DDT 可作为有效的杀虫剂而荣获诺贝尔奖。随后,这种物质被广泛用于防治疟疾和农业领域。但是,早在 20 世纪 40 年代,美国多位科学家就提出了其可能对健康有害的问题。例如,有人指出,濒危鸟类(如秃鹰)栖息地中存在 DDT 可使蛋壳变薄,并且会损坏雌鸟的生殖器官。对人类的影响疑似有激素系统紊乱、早产和流产、糖尿病和致癌。

HCH(六氯环己烷)

HCH,也称为林丹,是一种作为杀虫剂和木材防腐剂的多卤化合物。欧洲于 2007 年开始禁止使用 HCH。林丹是一种食物链中浓缩的神经毒素。它对水生物有毒,疑似对人类致癌且助长帕金森病的发展。人们还怀疑,如果超过正常量,它还可导致多发性硬化和神经损伤以及内部器官和血液形成的变化。若长期接触,它可能会存储在母乳、血浆、体脂、骨髓和中枢神经系统中。在前德意志民主共和国 (GDR),由于频繁接触化学品,骨髓损伤曾被公认为技术工人和农民的职业病。

PCB(多氯联苯)

PCB 是有毒的致癌氯化联苯,直到 20 世纪 80 年代仍在使用,主要用于变压器、电容器、液压设备中,还用作涂料、密封剂、绝缘材料和塑料中的增塑剂。PCB 被列入有十二大危害物之称的十二种有机毒素中,2011 年 5 月 22 日的《斯德哥尔摩公约》明令禁止了 PCB 在世界范围内的使用。PCB 已遍及全世界,并且大气、海洋、河流及地面中均已证实存在 PCB。它们也几乎不溶于水,集中存在于生物的脂肪组织中。

即使很少量也能产生长期的毒性。PCB 的典型影响包括 氯痤疮脱发、色素紊乱、肝损伤、胚胎畸形和免疫系统损伤。它们可以延缓身体和认知发育。另外,该化学品疑似还有激素作用,可造成男性不育和女性化。

污染物对人体健康的影响, 2012

信息图:Oliver Lüde
苏黎世艺术大学苏黎世设计博物馆

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塑料颗粒对统治海洋的追求,2014

Kim Preshoff、Jo Hepworth
TedEd 电影
英国 Reflective Films

 

自 1999 年以来,加利福尼亚艺术家 Richard 和 Judith Lang 一直在收集被冲上雷伊斯角国家海滨基欧海滩遥远的九百米长海岸段的塑料物品。他们所发现的垃圾并非是游客留在沙滩上的,而是被海水冲上岸的。Richard 和 Judith Lang 按颜色和种类对这些物品进行挑选和分类,用在他们的艺术作品中。

The Mermaids Tears(美人鱼的眼泪)这部装置中,这对艺术家伉俪将塑料颗粒的特写镜头与沙盘相结合,沙盘中模拟了海滩上塑料微粒的存在情况。可通过放大镜更加仔细地查看含有沙子的区域。这样,观众便可以自己发现区分沙粒和塑料颗粒有多困难。作为本作品的一部分,Richard 和 Judith Lang 让 Takada 教授调查了海滩上发现的塑料颗粒中污染物的含量。

 

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美人鱼的眼泪, 2008

Richard Lang 和 Judith Selby Lang多媒体互动装置
美国 Richard Lang 和 Judith Selby Lang