一项最新研究揭示，人类使用的杀虫剂、药品及食品包装材料中的化学物质已遍布全球海洋，与滋养海洋生命的微生物交织在一起，甚至抵达了地球上最偏远的角落。
加州大学河滨分校生物化学家丹尼尔·佩特拉斯联合全球29位研究人员，对来自河口、沿海、珊瑚礁及公海等区域的2315份海水样本进行了分析。样本涵盖北太平洋、波罗的海及南非海岸等地。研究团队采用了一种较新的检测技术，能够识别样本中存在的每一种化学物质，而不仅仅是针对特定目标或怀疑对象。
研究结果令人不安：人造化学物质无处不在，即便是在距离陆地数百英里的海水中也发现了踪迹。该研究于周一发表在《自然·地球科学》杂志上。加州大学圣塔芭芭拉分校生态、进化与海洋生物学系副教授道格拉斯·麦考利表示，这一发现令人清醒地认识到海洋化学污染物的广泛程度。
在河口及沿海地区，研究团队发现了高浓度的药物，如β受体阻滞剂、抗抑郁药和抗生素，以及、，还有避蚊胺和阿特拉津等杀虫剂。在波多黎各附近的某些样本中，这些污染物的特征甚至占溶解有机物的近20%。
随着离岸距离增加，工业化学物质的数量和浓度虽有所下降，但并未消失。研究人员发现，即使在距离北美太平洋海岸数百英里或随加利福尼亚洋流漂浮的区域，仍检测到显著水平的石油基塑料衍生物，其在有机物中的占比介于0.5%至4%之间。
作者指出，这一发现进一步证明，包括微塑料和纳米塑料在内的塑料衍生碳，构成了海洋碳库的重要组成部分。麦考利担忧地表示，这凸显了塑料泄漏化学物质的隐形风险，使部分海洋变成了“石化汤”，其影响范围从浮游生物到鲸鱼等海洋物种尚待深入研究。
佩特拉斯强调，这项工作的创新之处在于采用了非靶向检测技术，即不针对特定化学物质，而是筛查样本中的所有内容。这种技术不仅能“看见”所有不同的化学结构，还能识别其名称并推测来源，是首次大规模元分析，此前此类分析几乎不可能实现。
研究团队分析了三个实验室获取的21个公开数据集，利用标准化的质谱数据进行了深度挖掘。佩特拉斯指出，这为科学界提出了许多新问题，例如这些工业污染物将如何影响或融入全球碳循环。
碳循环是调节地球温度和支持生命的关键生物地球化学过程。海洋样本中的大部分代谢物通常由微生物群落产生，它们通过光合作用固定碳并释放糖、肽和脂质等分子。然而，随着微塑料研究的深入，人类合成分子可能也在这一循环中占据重要份额，但其对微生物群落及全球碳循环的具体影响程度仍 largely 未知。
佩特拉斯表示，最好的情况是微生物能将这些化学物质“呼吸”并转化为二氧化碳，但也存在化学物质改变这一系统的风险。如果除草剂或其他分子大量存在或产生协同效应，可能会对微生物群落产生特定影响，这需要实验室进一步实验验证。对于中国从业者而言，这一研究警示我们，海洋塑料污染治理不能仅停留在物理回收层面，更需关注其化学降解产物对全球生态系统的深层渗透，未来在绿色化工与生物降解材料研发上需投入更多关注。
