新的研究表明，我們用來殺死害蟲、治癒身體和包裝食物的化學物質正在擴散到海洋中，與餵食海洋生物的微生物混合。他們甚至到達了地球上最偏遠、最偏僻的地方。
在一項新研究中，加州大學河濱分校的生物化學家 Daniel Petras 與來自世界各地的 29 名研究人員一起檢查了從河口、沿海地區、珊瑚礁和公海收集的 2,315 個海水樣本。樣本來自北太平洋、波羅的海和南非海岸等地。對於每個樣本，研究人員都使用了一種相對較新的技術，使他們能夠看到存在的每種化學物質，而不僅僅是他們正在尋找或懷疑的化學物質。
他們的發現令人震驚：人造化學物質無所不在，甚至在距離陸地數百公里的水中也是如此。
這項研究週一發表在《自然地球科學》雜誌。
加州大學聖塔芭芭拉分校生態、進化和海洋生物學系副教授道格拉斯·麥考利（Douglas McCauley）說：「這讓人們清楚地認識到這些化學污染物在海洋中的普遍程度。」麥考利並沒有參與這項研究。
研究團隊在河口和海岸發現了大量藥物，如β受體阻斷劑、抗憂鬱劑和抗生素。他們還發現了可卡因和甲基苯丙胺，以及殺蟲劑和避蚊胺和莠去津等殺蟲劑。在某些情況下，包括在波多黎各附近採集的樣本，這些污染物的痕跡佔溶解有機物的近 20%。
當我們遠離海岸時，工業化學品的數量和濃度都有所減少，但並沒有消失。研究人員發現，即使在距離北美太平洋海岸線數百公里或沿著加州洋流漂浮的地方，有機材料中也存在大量其他工業化學品（即來自石油基塑膠的化學品），含量在 0.5% 至 4% 之間。
作者寫道：「這項發現進一步證明，塑膠衍生的碳，包括微米塑料和奈米塑料，是海洋碳庫的重要貢獻者。」他們仔細考慮了實驗室或收集過程中意外添加的塑膠材料。
「作為一名生態學家，試圖了解這對海洋健康意味著什麼，這有點可怕，」麥考利說。 “我認為我們現在將有很多東西需要了解這些化學物質在檢測到的濃度下如何影響從浮游生物到鯨魚的海洋物種。”
他說，公海樣本「引起了人們對塑膠和與塑膠污染相關污染物滲透的擔憂」。我們發現海洋中大塊塑料很常見，然後是微塑料，然後是奈米塑料。 “這些結果強調了化學物質從塑料中浸出並將部分海洋變成石化湯的更無形的風險。”
佩特拉斯說，他們的研究是新的，因為它使用了化學檢測方法，掃描樣本中的所有物質，而不是特定的化學物質。這是一項相對較新的技術，使研究人員能夠超越他們懷疑可能存在的化學物質。
他說，這項技術的新穎之處在於，該技術不僅“看到”所有不同的化學結構，而且還能識別它們，“因此我們可以命名這些化合物並推測它們的起源。我認為這是第一次大規模薈萃分析，我們可以提出不同化學物質的來源。在此之前，這種分析實際上是不可能的。”
研究人員檢查了 21 個公開資料集，其中包含三個實驗室獲得的 2,315 個樣本。每個實驗室都使用相同的儀器和技術，使 Preta 團隊能夠檢查一組標準化的開源質譜數據來進行分析。
佩特拉斯說，這項分析為科學界提供了各種需要提出和測試的新問題。例如，這些工業污染物將如何影響或融入全球碳循環？
碳循環是大氣、海洋、陸地和地質儲層（例如岩石和化石燃料）之間碳的連續生物地球化學交換。這個循環調節地球的溫度並維持生命。
「絕大多數海水樣本通常由微生物群落產生的代謝物組成，例如光合作用固定碳的代謝物。它們釋放糖、勝肽和脂質等分子……這些對碳循環至關重要，」佩特拉斯說。現在，由於這項研究和其他關於微塑膠的研究，“我們假設人造分子也可能對這個循環做出重大貢獻。但這可能影響微生物群落和全球碳循環的程度在很大程度上尚不清楚。”
他說，在最好的情況下，微生物會吸收這些化學物質，攝入或「吸入」它們，回收它們，然後「然後將它們以二氧化碳的形式呼出」。然而，這些化學物質有可能改變這個系統。
「如果除草劑或其他分子大量存在或與它們產生協同作用，它們可能會對微生物群落產生特定影響……我們需要解決這些問題並在實驗室中進行實驗測試，」他說。
