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我院张彦旭教授团队在新冠疫情期间塑料废弃物排放方向取得重大进展


发布时间:2021-11-10浏览次数:199


日前,我院张彦旭教授团队估计了新冠疫情所增加的废弃塑料排放量及其在全球海洋的传输,绝大多数进入海洋的废弃塑料最终停留在海滩和海底沉积物,加剧了全球海洋本已十分严重的塑料污染问题。

图1. 海洋中的废弃口罩, Sardinia, Italy (图片来源:shutterstock)

塑料强度大密度小,耐用且价格低廉,成为一次性医疗用具和包装的首选材料。新冠疫情的爆发导致对一次性塑料制品的需求急剧上升,因此造成大量塑料垃圾:住院人数的激增和核酸检测大幅增加了塑料医疗废物的数量;为了满足对个人防护品(包括口罩、面罩等)的巨大需求,许多限制一次性塑料使用的法规被撤销或推迟;封锁政策和对公众聚集的限制,增加了网上购物,其包装材料通常含有塑料。新冠疫情期间急剧增加的塑料垃圾超过了现有的垃圾处理能力,这些处理不当的塑料废弃物随后被排放到环境中,一部分进入海洋。尽管有巨大的潜在风险,但与疫情相关的塑料废弃物总量及其对环境的影响仍然是未知的。

图2. 塑料废弃物产量及入海通量的全球分布

该研究建立了由疫情引起的塑料废弃物排放清单,并使用团队开发的迄今最为完善的全球海洋塑料传输模型NJU-MP,模拟了废弃塑料进入海洋后直至2100年的归宿。研究发现,截至2021年8月23日,新冠疫情造成了840万吨处理不当的塑料垃圾,其中87%来自医院的医疗废弃物,7.6%来自个人防护品的丢弃。亚洲产生的废弃塑料占全球总量的46%,欧洲占24%,北美洲和南美洲共占22%。尽管医院在疫情前已经在处理医疗废弃物,但很明显疫情带来的增加量远远超过了他们的处理能力,同时,在新冠病例占比不高的亚洲,由于处理技术的局限,反而产生了更多的垃圾。2.59万吨的废弃塑料最终会进入海洋,到本世纪末,这部分塑料中的70.5%将搁浅在海滩上,28.8%将沉积在海底,由于温盐环流的作用,北冰洋是废弃塑料的一个重要汇,这给当地脆弱的生态系统增加了另一层风险。

图3. (a) 2021年和(c) 2100年海表塑料废弃物的分布

研究成果以“Plastic waste release caused by COVID-19 and its fate in the global ocean”为题,于2021年11月8日在线发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》。成果发表后被包括Nature等多家科学媒体采访报道。

我院张彦旭教授为该论文的通讯作者,我院硕士研究生彭奕铭和博士研究生吴培培为论文共同第一作者,美国斯克里普斯海洋研究所助理教授Amina Schartup为论文合作者。该研究得到国家自然科学基金(41875148, 42177349),中央高校基本科研业务费原创交叉项目(020714380168),南京大学关键地球物质循环前沿科学中心“青年教师团队”培育项目,江苏省双创计划和江苏省气候变化协同创新中心的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2111530118


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