在过去的几十年里，为应对塑料污染日益增长的担忧，人们越来越倾向于用生物基和可生物降解的材料替代石化基塑料。然而，一项11月5日发表于《环境科学与技术》的新研究表明，与传统塑料相比，生物基纤维会导致蚯蚓出现更高的死亡率、较低的生长速度和繁殖力。

生物基材料越来越多地被倡导为环保的塑料替代品，并用于纺织品和包括衣物、湿巾以及生理用品在内的产品。然而，这些材料的微纤维会通过洗衣循环、污水污泥用作肥料的应用或纺织品的日常磨损被排放到环境中。尽管全球生产和销售生物基产品的数量不断增加，但其对物种和生态系统潜在影响的研究却很少。

为解决这一问题，英国班戈大学的Winnie Courtene-Jones等研究人员测试了传统聚酯纤维和两种生物基纤维——粘胶和莱赛尔纤维，对蚯蚓的影响，后者是一种对全球土壤健康至关重要的物种。这项研究是英国普利茅斯大学和巴斯大学的研究人员共同领导的BIO-PLASTIC-RISK项目的一部分。

研究发现，在高浓度纤维环境中，暴露于聚酯纤维的蚯蚓在72小时后死亡率为30%，而暴露于生物基纤维的蚯蚓死亡率更高，莱赛尔纤维为60%，而粘胶高达80%。

在第二次实验中，研究团队使用了与实际环境情况相符的纤维浓度。结果显示，生活在含有粘胶纤维土壤中的蚯蚓，与暴露于聚酯纤的蚯蚓相比，其生殖能力有所下降；与暴露于其他纤维类型的蚯蚓相比，生活在含有莱赛尔纤维土壤中的蚯蚓表现出生长速度减缓，并且在土壤中的挖洞行为更加频繁。

研究人员表示，这项研究突显了全球为减少微塑料污染威胁做出努力的复杂性，也强调了在新材料作为塑料替代品被广泛投放市场前，进行充分测试的重要性。

“2022年，全球生产了超过32万吨的生物基和可生物降解纤维。研究表明，其中大量的纤维最终会进入环境。然而，仍然缺乏它们对生态环境影响的证据。”Courtene-Jones说，“我们的研究显示，生物基纤维对蚯蚓有一系列负面影响，突显了在生物基替代塑料材料广泛应用之前，应收集更多证据的重要性。”

这项新研究是在今年早些时候发表的研究基础上进行的。早前的研究指出，接触用于可生物降解茶包的材料可能会将蚯蚓种群的死亡率提高超15%，并对蚯蚓的繁殖产生不利影响。

该研究发表恰逢联合国召集各国领导人在韩国釜山进行有关“塑料条约”的最终一轮谈判的几周前。新研究的论文作者、普利茅斯大学国际海洋垃圾研究部门的主任、英国皇家学会院士Richard Thompson将与来自全球的政策制定者、科学家及其他代表一同参与此次讨论。

Thompson 指出，“显然，除了回收和再利用外，应对塑料污染还需减少塑料的使用和生产量。人们对可替代塑料的材料越来越感兴趣，但本研究进一步强调了在大规模应用前，必须在相关环境中测试新材料。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/acs.est.4c05856