Alcuni scienziati pensano che abbiamo studiato troppo la distribuzione della plastica, ma non abbastanza studiato il suo danno reale. La dimensione della plastica può essere un punto di accesso.
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Inquinamento plastico a Bali
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Credo che molti amici abbiano visto un video su come estrarre la cannuccia di plastica dalle narici della tartaruga 0010010 # 39; Come specie dominante sulla terra negli ultimi 40000 anni, gli esseri umani non solo strappano risorse ed energia dalla natura attraverso l'estrazione, ma trasportano anche rifiuti artificiali sulla natura attraverso emissioni intenzionali e non intenzionali.
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Di tutti i rifiuti prodotti dall'uomo, la plastica è probabilmente la più conosciuta. Recentemente, è stato pubblicato un articolo in comunicazione sulla natura, che ha studiato la distribuzione granulometrica della plastica ingerita da animali acquatici. È stato riscontrato che la dimensione plastica massima che gli animali possono ingerire è di circa 20: 1 al loro volume.
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Questo studio suggerisce che le dimensioni dovrebbero essere prese in considerazione anche quando si stima il rischio di contaminazione plastica.
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Dimensioni e tasso metabolico: la legge magica dei tre quarti
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Il fatto che la terra sia circondata da plastica è indiscutibile. In precedenza, era stato riferito che sacchi di plastica e particelle di microplastica erano stati trovati a una profondità di 10000 metri nella Fossa delle Marianne. C'è anche un'isola di immondizia nell'Oceano Pacifico, nota come 0010010 quot; Ottavo continente 0010010 quot ;, dove un gran numero di materie plastiche e tutti i tipi di rifiuti domestici si raccolgono e si spostano intorno.
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Prima di discutere gli effetti specifici della plastica su vari organismi, passiamo in rassegna una domanda classica: il rapporto tra dimensione e attività della vita. Questo aiuta a capire perché studiamo le dimensioni, piuttosto che dire semplicemente che maggiore è l'organismo, maggiore è la plastica che mangia.
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Le creature sulla terra sono piccole come batteri e grandi come balene blu, la maggior parte delle quali sono ammucchiate dalla struttura cellulare. Ma se prendiamo la biologia cellulare e l'ambiente esterno come sistema, scoprirai che l'area di contatto tra la biologia cellulare singola e l'ambiente esterno è la più grande, mentre quella della biologia multicellulare è solo il contatto superficiale con l'ambiente esterno.
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Pertanto, se il tasso metabolico di una singola cellula è lo stesso, ci sarà un ovvio problema: la superficie specifica degli organismi pluricellulari è piccola e la dissipazione del calore metabolico è insufficiente. (Nota: area di superficie specifica, ovvero rapporto tra superficie totale e volume / massa)
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Se manteniamo lo stesso tasso metabolico complessivo dell'organismo a singola cellula, maggiore è la dimensione dell'organismo, maggiore è il tasso metabolico della singola cellula non deve essere troppo elevato, altrimenti l'interno fisico dell'organismo è un reattore ad alta temperatura e il processo di formazione sarà accompagnato da implosione.
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In effetti, studi precedenti hanno anche scoperto che più grande è il corpo, più lento è il tasso metabolico relativo e il tasso metabolico è correlato al potere di 3 / 4 del peso corporeo (Kleiber {{2 }} # 39; legge s).
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Kleber 0010010 # 39; s Law: più grande è il corpo, più lento è il tasso metabolico
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Questo è un fatto molto magico. Secondo questa legge, la specie a ha 10000 volte il numero di cellule della specie B, ma il tasso metabolico della specie A è solo 1000 volte quello della specie B. Di conseguenza, i grandi mammiferi di solito hanno una frequenza cardiaca più lenta , durata della vita più lunga e velocità di sviluppo più lenta.
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Ma ciò che 0010010 # 39; s interessante è che, in effetti, tutti i mammiferi hanno una frequenza cardiaca a vita di un miliardo di volte e la pressione sanguigna è simile. Vale a dire, quando incontri qualcuno che ti fa battere forte il cuore, il tuo corpo ti ricorda di amare il presente bruciando la tua vita. Dal punto di vista dell'approvvigionamento energetico, il numero di battiti cardiaci che possono essere fisicamente supportati dalla struttura del cuore è effettivamente simile.
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Si può concludere che la 0010010 quot; legge dei tre quarti 0010010 quot; è una strategia di sopravvivenza sviluppata da diverse specie in base al loro volume o tasso metabolico. La sua essenza risiede nel processo di scambio netto di energia nell'organismo (basato sulla distribuzione dei vasi sanguigni e della trachea), vale a dire che la maggior parte dei sistemi di circolazione dei materiali e dell'energia dell'organismo massimizzano l'uso dell'energia attraverso {{0} } quot; Riempimento frattale 0010010 quot; dello spazio interno.
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Nota: frattale è un fenomeno di 0010010 quot; auto-somiglianza 0010010 quot; ovvero, dopo che una cosa è stata ingrandita, la sua morfologia locale e complessiva sono simili (come costa, nuvole, fiumi, umano vasi sanguigni, polmoni, ecc.), che è onnipresente in natura. E il riempimento frattale può essere considerato come una speciale 0010010 quot; copia 0010010 quot; comportamento, proprio come copiarsi costantemente su scala ridotta per ottenere l'effetto di un aumento infinito di lunghezza, superficie e altre dimensioni.
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Quando studiamo la relazione tra le dimensioni degli animali e il loro apporto, ci aiuterà a capire il suo impatto sul processo vitale.
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Plastica consumata: non solo 0010010 quot; mangia in 0010010 quot;
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Tornando al contenuto di questo studio, al fine di comprendere l'impatto della plastica, una sostanza esogena, sugli organismi, in particolare il primo passo - il rischio di essere mangiati, i ricercatori hanno raccolto dati di oltre 2000 tipi di fauna selvatica apporto di plastica, incluso 75% di pesci, 9% di mammiferi, 11% di invertebrati e 5% di rettili.
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Il 91% di queste creature è acquatico o anfibio, che spazia dai granchi pelosi 25 metri sott'acqua alle megattere 4000 metri di profondità. È un documento completo. I risultati dello studio possono essere riassunti in una foto:
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La relazione tra la lunghezza degli animali e l'assunzione di plastica più lunga
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Tra questi, il punto rosso rappresenta gli invertebrati (come calamari, granchi, ecc.), Il punto verde rappresenta i mammiferi (come balene, foche, ecc.), Il punto blu rappresenta i pesci (come la coda di capelli, la cernia, ecc.) e il punto azzurro rappresenta i rettili (come le tartarughe, ecc.).
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Si può vedere che più a lungo l'animale è, più grande è la plastica più lunga che può mangiare. 0010010 # 39; è anche in linea con il buon senso. I ricercatori provano a trovare una relazione di indice di potenza (linea nera nella figura) per prevedere la situazione di più organismi. Poiché la plastica non viene metabolizzata bene, la quantità di assunzione è sostanzialmente di quanto. Infine, l'indice è 0. 934, vicino a 1, che è una relazione lineare, piuttosto che una relazione 3 / 4 secondo Kleber {{0} } # 39; legge di s.
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Tuttavia, la relazione sembra essere applicabile solo alla previsione vicino alla lunghezza media degli animali, mentre la parte estrema è limitata a causa della mancanza di dati. Ciò suggerisce anche che la conclusione di questo studio è limitata.
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Tuttavia, sulla base di questo, i ricercatori hanno combinato la densità dello zooplancton nell'oceano globale per fornire una mappa globale della distribuzione del rischio plastico. In poche parole, la densità della plastica ingeribile (0,33-1 mm) prevista dal modello è divisa per la densità del plancton marino globale (sopra) e la densità plastica totale è divisa per la densità del plancton marino globale (sotto).
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Mappa globale del rischio di esposizione plastica dello zooplancton: in alto, densità della plastica ingeribile / densità del plancton; sul fondo, densità plastica totale / densità plancton
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Si può vedere dalla figura che, su scala globale, appartengono il Mar Cinese Orientale e il Mar Cinese Meridionale, la baia del Bengala, il Mar Nero, il Mar Mediterraneo, il Mar dei Sargassi e la costa europea del Nord Atlantico alle aree ad alto rischio esposte all'inquinamento plastico da parte delle popolazioni di plancton e i loro impatti ecologici devono essere valutati per primi.
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In generale, questo è un documento molto interessante, che appartiene all'attuale ricerca popolare basata sui dati. I dati in questo documento provengono tutti dalla rete scientifica e da altri database, con un totale di oltre 20000 dati, che appartengono alla meta-analisi piuttosto che alla ricerca di laboratorio.
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Con l'accettazione della condivisione e del riutilizzo dei dati nella comunità accademica, saranno pubblicati sempre più articoli simili e possiamo anche vedere informazioni da diverse prospettive.
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Tuttavia, ci sono alcuni rimpianti che questo articolo non spiega in dettaglio le ragioni di questa relazione. A causa della natura della ricerca basata sui dati, è impossibile coordinare le differenze tra la ricerca e ottenere conclusioni più approfondite. Ad esempio, la relazione tra le dimensioni del sistema di alimentazione e della plastica, la dinamica del processo di degradazione dei diversi componenti in plastica dopo l'alimentazione e la relazione tra l'assunzione e la distribuzione della plastica nell'ambiente.
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E al momento mancano tutti. Vorremmo vedere studi di follow-up per aiutare a comprendere i rischi reali dell'inquinamento da plastica dal punto di vista del metabolismo biologico.
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Punto caldo attuale: l'impatto delle microplastiche sull'ambiente
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Tuttavia, nel campo della scienza ambientale, il recente focus della ricerca è in realtà la micro plastica. È anche coinvolto in questo documento: se la dimensione più lunga della plastica viene sostituita dalla dimensione più corta, si scoprirà che la dimensione degli animali non spiega completamente l'assunzione di plastica di piccole dimensioni. Questo potrebbe essere il punto di partenza di questo documento, ma la ricerca ha trovato inavvertitamente la correlazione tra la dimensione più lunga e la dimensione degli animali.
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Quindi quali sono i rischi delle microplastiche per l'ambiente? Certo, non c'è dubbio se possiamo mangiare o no, ma quanto possiamo mangiare e cosa accadrà dopo aver mangiato.
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Già 2017, il professor Allen Burton dell'Università del Michigan ha pubblicato un commento sulla principale rivista Environmental Science and Engineering nel campo dell'ambiente, lanciando acqua fredda sulla ricerca di microplastiche. Riteneva che l'attuale ricerca sulle microplastiche si concentri troppo sulla distribuzione dell'ambiente e sulla mancanza di ricerca sul rischio. Ad esempio, ci sono molti rami morti e foglie marce nell'ambiente. Se non ci sono danni, non dovremmo investire troppa energia. Tuttavia, l'impatto specifico e la valutazione del rischio delle microplastiche sugli organismi sono stati la mancanza di ricerca.
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Un fenomeno interessante è che ai media piacciono molto questo tipo di notizie, e anche i politici ne sono influenzati. Ad esempio, è vietato abbandonare l'industria delle microsfere che possono produrre microplastiche. In effetti, la fonte principale di microplastiche è la fibra polimerica o detriti. Inoltre, il professor Allen Burton ritiene che il danno maggiore potrebbe non essere la microplastica, ma le nanoplastiche / nano particelle con scala minore.
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Le microsfere sono vietate, il che ha un certo impatto sui cosmetici, 0010010 nbsp; abbigliamento e altre industrie
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Va notato che le microplastiche, come le particelle fini nell'atmosfera, sono agenti inquinanti definiti in base alla scala. Il dannoso può essere l'effetto della dimensione delle particelle delle particelle stesse o le piccole molecole di inquinanti caricate o assorbite su di esse.
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Negli ultimi tre anni sono state condotte ricerche sulla microplastica. Il team di ricerca cinese ha testato la fibra di plastica nel sale marino, sale di lago e sale di pozzo e ha scoperto che la micro-plastica nel sale marino era significativamente più di quella nel sale di pozzo. Questa prospettiva è unica e direttamente collegata al cibo, ma manca ancora una valutazione del rischio.
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Una recensione in 2018 ha sottolineato che le materie plastiche in polietilene hanno maggiori probabilità di assorbire gli inquinanti rispetto ad altri tipi di microplastiche.
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Un altro sondaggio macro ha scoperto che solo il 7% del mondo 0010010 # 39; le materie plastiche vengono riciclate, mentre l'Asia, in particolare la Cina, praticamente non ha un buon controllo. 90 % del mondo 0010010 # 39; le microplastiche marine sono importate dai 10 grandi fiumi, di cui 8 provengono dall'Asia, in particolare dal fiume Yangtze.
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In risposta all'articolo del professor Allen Burton 0010010 # 39, secondo cui non esiste alcuna prova della tossicità della plastica, gli scienziati tedeschi hanno inviato una risposta. Sebbene i dati sulla tossicità siano carenti, non possono 0010010 # 39; t attendere che il problema sia risolto. Sembra esserci solo una soluzione ragionevole: la modellazione.
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Allo stesso tempo, come direzione di ricerca all'avanguardia, all'inizio degli standard di classificazione delle microplastiche non sono unificati. Successivamente, per una grande classe di inquinanti rappresentati dalla fibra di plastica, alcune persone possono 0010010 # 39; t sedersi e unificare gli standard. Questa è una performance matura della ricerca dei problemi.
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Con l'approfondimento della ricerca, anche il concetto di microplastica marina si è evoluto. L'anno scorso (2019), qualcuno ha proposto un nuovo concetto di ciclo geochimico ambientale: ciclo di plastica su scala globale, il che significa che il precedente paradigma di ricerca del ciclo del carbonio e dell'azoto potrebbe spostarsi per condurre ricerche più sistematiche.
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Anche i resoconti dei media sulle microplastiche nell'acqua del rubinetto fanno sì che il pubblico presti gradualmente attenzione a questo campo. È stato riscontrato che l'esposizione delle microplastiche nell'acqua potabile è molto più elevata di quella nell'acqua del rubinetto; tuttavia, ci sono sottoprodotti di disinfezione nell'acqua del rubinetto. Per dirla senza mezzi termini, è giusto prendere la luce di due mali o usare una bottiglia di vetro?
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L'esposizione alla micro plastica nell'acqua in bottiglia è molto più elevata di quella nell'acqua del rubinetto
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In termini di ricerca sul rischio, i ricercatori hanno scoperto che le proprietà fisiche e chimiche del suolo aggiunte con le microplastiche sarebbero cambiate e che anche la crescita delle piante e gli organismi della rizosfera sarebbero stati influenzati, suggerendo che oltre all'impatto sull'ecologia acquatica, l'ecologia terrestre o anche l'agricoltura avrebbe un impatto.
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In una parola, i ricercatori hanno lavorato molto sulle microplastiche dal rivelare il livello di esposizione ambientale allo studio del suo danno, ma dobbiamo ammettere che le prove epidemiologiche conclusive non sono attualmente sufficienti, ma come portatori di inquinanti, microplastiche alla logica il livello ha dei rischi.
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E credo che le microplastiche siano le più mangiate dagli organismi marini.
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