Algunos científicos piensan que hemos estudiado en exceso la distribución de los plásticos, pero no hemos estudiado lo suficiente su daño real. El tamaño del plástico puede ser un punto de entrada.
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Contaminación plástica en Bali
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Creo que muchos amigos han visto un video de sacar la paja plástica de las tortugas 0010010 # 39; Como una especie dominante en la tierra en los últimos 40000 años, los seres humanos no solo arrebatan recursos y energía de la naturaleza a través de la minería, sino que también transportan desechos artificiales a la naturaleza a través de emisiones intencionales y no intencionales.
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De todos los desechos artificiales, el plástico es probablemente el más conocido. Recientemente, se publicó un artículo en Nature Communication, que estudió la distribución del tamaño de partícula del plástico ingerido por animales acuáticos. Se descubrió que el tamaño máximo de plástico que los animales pueden ingerir es aproximadamente 20: 1 en su propio volumen.
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Este estudio sugiere que el tamaño también debe tenerse en cuenta al estimar el riesgo de contaminación plástica.
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Tamaño y tasa metabólica: la ley mágica de los tres cuartos
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El hecho de que la tierra esté rodeada de plástico es indiscutible. Anteriormente, se informó que se encontraron bolsas de plástico y partículas microplásticas a una profundidad de 10000 metros en la Fosa de las Marianas. También hay una isla de basura en el Océano Pacífico, conocida como 0010010 quot; Octavo Continente 0010010 quot ;, donde una gran cantidad de plásticos y todo tipo de basura doméstica se acumulan y se desplazan a la deriva.
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Antes de discutir los efectos específicos de los plásticos en varios organismos, revisamos una pregunta clásica: la relación entre el tamaño y las actividades de la vida. Esto ayuda a comprender por qué estudiamos el tamaño, en lugar de decir simplemente que cuanto más grande es el organismo, más grande es el plástico que come.
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Las criaturas en la tierra son pequeñas como bacterias y grandes como ballenas azules, la mayoría de las cuales están apiladas por la estructura celular. Pero si tomamos la biología celular y el entorno externo como un sistema, descubrirá que el área de contacto entre la biología celular única y el entorno externo es la más grande, mientras que el de la biología multicelular es solo el contacto de la superficie con el entorno externo.
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Por lo tanto, si la tasa metabólica de una sola célula es la misma, habrá un problema obvio: la superficie específica de los organismos multicelulares es pequeña y la disipación metabólica del calor es insuficiente. (Nota: área de superficie específica, es decir, relación de área de superficie total a volumen / masa)
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Si mantenemos la misma tasa metabólica general que el organismo unicelular, cuanto mayor sea el tamaño del organismo, mayor será la tasa metabólica de la célula individual que no debe ser demasiado alta, de lo contrario el interior físico del organismo es un reactor de alta temperatura , y el proceso de formación irá acompañado de implosión.
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De hecho, estudios previos también han encontrado que cuanto más grande es el cuerpo, más lenta es la tasa metabólica relativa, y la tasa metabólica está relacionada con el poder de 3 / 4 del peso corporal (Kleiber {{2 }} # 39; ley de s).
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Kleber 0010010 # 39; Ley de s: cuanto más grande es el cuerpo, más lenta es la tasa metabólica
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Este es un hecho muy mágico. De acuerdo con esta ley, la especie a tiene 10000 veces el número de células de la especie B, pero la tasa metabólica de la especie A es solo 1000 veces la de la especie B. Por lo tanto, los mamíferos grandes generalmente tienen una frecuencia cardíaca más lenta , mayor vida útil y menor velocidad de desarrollo.
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Pero lo que 0010010 # 39 es interesante es que, de hecho, todos los mamíferos tienen un ritmo cardíaco de por vida de mil millones de veces, y la presión arterial es similar. Es decir, cuando conoces a alguien que hace que tu corazón lata más rápido, tu cuerpo te recuerda que aprecies el presente quemando tu vida. Desde la perspectiva del suministro de energía, el número de latidos cardíacos que la estructura cardíaca puede soportar físicamente es de hecho similar.
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Se puede concluir que la 0010010 quot; ley de tres cuartos 0010010 quot; Es una estrategia de supervivencia desarrollada por diferentes especies de acuerdo con su propio volumen o tasa metabólica. Su esencia radica en el proceso de intercambio neto de energía en el organismo (basado en la distribución de los vasos sanguíneos y la tráquea), es decir, la mayoría de los sistemas de circulación de materiales y energía del organismo maximizan el uso de energía a través de {{0} } quot; Relleno fractal 0010010 quot; del espacio interno.
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Nota: el fractal es un fenómeno de 0010010 quot; auto similitud 0010010 quot ;, es decir, después de que una cosa se agranda, su morfología local y general son similares (como costas, nubes, ríos, humanos vasos sanguíneos, pulmones, etc.), que es ubicuo en la naturaleza. Y el relleno fractal puede considerarse como un 0010010 quot especial; copia 0010010 quot; comportamiento, al igual que copiarse constantemente a una escala más pequeña para lograr el efecto de aumento infinito en longitud, área de superficie y otras dimensiones.
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Cuando estudiamos la relación entre el tamaño del animal y su ingesta, nos ayudará a comprender su impacto en el proceso de la vida.
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Plástico comido: no solo 0010010 quot; comer en 0010010 quot;
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Volviendo al contenido de este estudio, para comprender el impacto del plástico, una sustancia exógena, en los organismos, especialmente el primer paso: el riesgo de ser comido, los investigadores recopilaron datos de más de 2000 tipos de vida silvestre ingesta de plástico, que incluye 75% de peces, 9% de mamíferos, 11% de invertebrados y 5% de reptiles.
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El 91% de estas criaturas son acuáticas o anfibias, que van desde cangrejos peludos 25 metros bajo el agua hasta ballenas jorobadas 4000 metros de profundidad. Es un documento completo. Los resultados del estudio se pueden resumir en una imagen:
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La relación entre la longitud de los animales y la mayor ingesta de plástico.
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Entre ellos, el punto rojo representa invertebrados (como calamares, cangrejos, etc.), el punto verde representa mamíferos (como ballenas, focas, etc.), el punto azul representa peces (como cola de ave, mero, etc.) , y el punto azul claro representa a los reptiles (como las tortugas, etc.).
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Se puede ver que cuanto más largo es el animal, más grande es el plástico más largo que puede comer. 0010010 # 39; también está en línea con el sentido común. Los investigadores intentan encontrar una relación de índice de potencia (línea negra en la figura) para predecir la situación de más organismos. Debido a que el plástico no se metaboliza bien, la cantidad de ingesta es básicamente la cantidad. Finalmente, el índice es 0. 934, cercano a 1, que es una relación lineal, en lugar de una relación 3 / 4 de acuerdo con Kleber {{0} } # 39; ley de s.
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Sin embargo, la relación parece ser solo aplicable a la predicción cerca de la longitud promedio de los animales, mientras que la parte extrema es limitada debido a la falta de datos. Esto también sugiere que la conclusión de este estudio es limitada.
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Sin embargo, en base a esto, los investigadores combinaron la densidad del zooplancton en el océano global para obtener un mapa global de distribución de riesgos plásticos. En pocas palabras, la densidad del plástico ingerible (0.33-1 mm) predicha por el modelo se divide por la densidad del plancton marino global (arriba), y la densidad plástica total se divide por la densidad del plancton marino global (abajo).
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Mapa global de riesgo de exposición al plástico del zooplancton: en la parte superior, densidad de plástico ingerible / densidad de plancton; en la parte inferior, densidad plástica total / densidad de plancton
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Se puede ver en la figura que, a escala global, pertenecen el Mar del Este de China y el Mar del Sur de China, la bahía de Bengala, el Mar Negro, el Mar Mediterráneo, el Mar de los Sargazos y la costa europea del Atlántico Norte. a áreas de alto riesgo expuestas a la contaminación plástica por poblaciones de plancton, y sus impactos ecológicos deben evaluarse primero.
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En general, este es un artículo muy interesante, que pertenece a la investigación popular actual basada en datos. Todos los datos de este documento provienen de Web of Science y otras bases de datos, con un total de más de 20000 datos, que pertenecen al metanálisis en lugar de la investigación de laboratorio.
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Con la aceptación del intercambio de datos y la reutilización en la comunidad académica, se publicarán más y más artículos de este tipo, y también podemos ver información desde diferentes perspectivas.
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Sin embargo, hay algunos remordimientos de que este artículo no explica en profundidad las razones de esta relación. Debido a la naturaleza de la investigación basada en datos, es imposible coordinar las diferencias entre la investigación y obtener conclusiones más profundas. Por ejemplo, la relación entre el tamaño del sistema de alimentación y el plástico, la dinámica del proceso de degradación de los diferentes componentes plásticos después de la alimentación y la relación entre la ingesta y la distribución de plástico en el medio ambiente.
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Y todo esto falta en la actualidad. Nos gustaría ver estudios de seguimiento para ayudar a comprender los riesgos reales de la contaminación plástica desde la perspectiva del metabolismo biológico.
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Punto caliente actual: el impacto de los microplásticos en el medio ambiente
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Sin embargo, en el campo de la ciencia ambiental, el foco de investigación reciente es en realidad microplásticos. También está involucrado en este documento: si el tamaño más largo de plástico se reemplaza por el más corto, se descubrirá que el tamaño de los animales no explica completamente la ingesta de plástico de tamaño pequeño. Este puede ser el punto de partida de este documento, pero la correlación entre el tamaño más largo y el tamaño de los animales se encontró inadvertidamente en la investigación.
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Entonces, ¿cuáles son los riesgos de los microplásticos para el medio ambiente? Por supuesto, no hay duda de si podemos comer o no, sino cuánto podemos comer y qué sucederá después de comer.
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Ya en 2017, el profesor Allen Burton, de la Universidad de Michigan, publicó un comentario en la principal revista Environmental Science and Engineering en el campo del medio ambiente, arrojando agua fría sobre la investigación de microplásticos. Él creía que la investigación actual de microplásticos se enfoca demasiado en la distribución del medio ambiente y carece de investigación de riesgos. Por ejemplo, hay muchas ramas muertas y hojas podridas en el medio ambiente. Si no hay daño, no debemos invertir demasiada energía. Sin embargo, la evaluación específica de impacto y riesgo de los microplásticos en los organismos ha sido la falta de investigación.
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Un fenómeno interesante es que a los medios de comunicación les gustan mucho este tipo de noticias, y los responsables políticos también se ven afectados por ellas. Por ejemplo, está prohibido abandonar la industria de microesferas que puede producir microplásticos. De hecho, la principal fuente de microplásticos es la fibra polimérica o los desechos. Además, el profesor Allen Burton cree que el mayor daño puede no ser microplásticos, sino nano plásticos / nano partículas con menor escala.
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Las microperlas están prohibidas, lo que tiene un cierto impacto en los cosméticos, 0010010 nbsp; ropa y otras industrias
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Cabe señalar que los microplásticos, como las partículas finas en la atmósfera, son portadores de contaminantes definidos de acuerdo con la escala. Lo dañino puede ser el efecto del tamaño de partícula de las propias partículas, o las pequeñas moléculas contaminantes cargadas o adsorbidas en ellas.
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En los últimos tres años, se han llevado a cabo investigaciones sobre microplásticos. El equipo de investigación de China probó la fibra plástica en la sal marina, la sal del lago y la sal del pozo, y descubrió que el micro plástico en la sal marina era significativamente más que eso en la sal del pozo. Esta perspectiva es única y está directamente relacionada con los alimentos, pero aún existe una falta de evaluación de riesgos.
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Una revisión en 2018 señaló que los plásticos de polietileno tienen más probabilidades de absorber contaminantes que otros tipos de microplásticos.
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Una encuesta más macro encontró que solo 7% del mundo 0010010 # 39; los plásticos se reciclan, mientras que Asia, especialmente China, básicamente no tiene un buen control. 90 El% del mundo 0010010 # 39; s microplásticos marinos se importan de 10 ríos principales, 8 de los cuales son de Asia, especialmente el río Yangtze.
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En respuesta al artículo del profesor Allen Burton 0010010 # 39; que no hay evidencia de la toxicidad de los plásticos, los científicos alemanes enviaron una respuesta. Aunque faltan los datos de toxicidad, no pueden 0010010 # 39; no pueden esperar a que se resuelva el problema. Parece que solo hay una solución razonable: el modelado.
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Al mismo tiempo, como una dirección de investigación de vanguardia, al comienzo de los estándares de clasificación de microplásticos no están unificados. Más tarde, para una gran clase de contaminantes representados por la fibra plástica, algunas personas pueden 0010010 # 39; no pueden sentarse y unificar los estándares. Este es un desempeño maduro de la investigación de problemas.
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Con la profundización de la investigación, el concepto de microplásticos marinos también ha evolucionado. El año pasado (2019), alguien propuso un nuevo concepto de ciclo geoquímico ambiental: ciclo plástico a escala global, lo que significa que el paradigma de investigación anterior del ciclo de carbono y nitrógeno puede cambiar para llevar a cabo una investigación más sistemática.
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Los informes de los medios sobre microplásticos en el agua del grifo también hacen que el público gradualmente preste atención a este campo. Se ha encontrado que la exposición de microplásticos en el agua potable es mucho mayor que la del agua del grifo; sin embargo, hay subproductos de desinfección en el agua del grifo. Para decirlo sin rodeos, ¿es correcto tomar la luz de dos males o usar una botella de vidrio?
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La exposición al micro plástico en el agua embotellada es mucho mayor que la del agua del grifo.
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En términos de investigación de riesgos, los investigadores encontraron que las propiedades físicas y químicas del suelo agregadas con microplásticos cambiarían, y el crecimiento de las plantas y los organismos de la rizosfera también se verían afectados, lo que sugiere que, además del impacto en la ecología acuática, la ecología terrestre o La agricultura también tendría un impacto.
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En una palabra, los investigadores han trabajado mucho en microplásticos desde revelar el nivel de exposición ambiental hasta estudiar su daño, pero tenemos que admitir que la evidencia epidemiológica concluyente no es suficiente en la actualidad, sino como portador de contaminantes, microplásticos en la lógica. nivel tiene riesgos.
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Y creo que los microplásticos son los más consumidos por los organismos marinos.
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