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    4月23日,英国《科学报告》杂志发表的一项环境学研究,英国人工智能团队报告了一种能检测海洋环境中大塑料(大于5毫米)漂浮垃圾带的新方法(www.kmwb.com.cn)。研究人员利用欧洲空间局“哨兵2”号卫星数据,训练机器学习算法将塑料从其他材料中区分出来,平均准确率达86%,局部区域达到了100%。

    人类活动与垃圾排放,让大量塑料涌入海洋,如何将塑料从其它漂浮物中准确高效鉴别出来成为难题。鉴于漂浮物吸收和反射的可见光与红外光波长各有所异,英国普利茅斯海洋实验室研究人员劳伦·比尔曼及其同事利用这种光谱特征,在“哨兵2”号数据中识别出了漂浮物带。研究团队随后训练了一种机器学习算法,能根据不同塑料和天然材料的特定光谱特征,为组成这些漂浮带的个体材料进行分类。

    机器学习算法利用到的这些特征,是来自于2019年4月24日冲到南非德班港的塑料垃圾的卫星数据,以及研究团队2018年和2019年在米蒂利尼海岸(希腊)部署的漂浮塑料的卫星数据。他们还利用了之前获得的、可能会与海洋塑料同时发现的海藻、木质物、泡沫和火山岩等天然材料的卫星数据。

    研究团队利用四个不同地区沿岸海域的“哨兵2”号数据测试了这种方法:阿克拉(加纳)、圣胡安岛(加拿大)、岘港(越南)和苏格兰东部(英国)。该方法能以86%的平均准确率成功将四个地方的塑料从其他漂浮材料或海水中区分出来,在圣胡安岛的准确率更是达到了100%。

    该研究结果表明,这种方法在四个不同的海岸带都取得了成功。研究人员希望这种方法可以与或高分辨率卫星联用,提高对海洋塑料垃圾的全球监测。

    是我们每个人的日常需求,才使得塑料产量呈指数级翻倍。想要这些塑料消失很容易——流入大海,很快就可以淡出人们的视野。但实际上,它们中的绝大多数会一直存在,幽灵一般以各种方式与我们捆绑在一起。时至今日,人类已然意识到海洋塑料污染的深度和广度远超预期,但想要它们的具体分布情况,技术上一直有待提升。如今研究者们利用AI与卫星数据的双重“追击”,远比以往更为、全面地从空间和生态层面评估了问题的严重性,进而帮助我们采取更大规模的清理和缓解措施。

    塑料在全球范围内以惊人的速度积累,即使在偏远的地方,如南太平洋无人居住的亨德森岛也是如此。在近岸和大洋发现的垃圾有可见垃圾,如工业容器、塑料袋、饮料包装、烟头和塑料碎片等,也有肉眼难以发现的工业塑料原料、个人护理品中的塑料微珠等。

    一般而言,海洋垃圾80%以上由塑料组成,不仅对大型海洋动物如海鸟、海龟、海洋哺乳动物和鱼类等产生影响,还对双壳类、沙蠋(蚕)、牡蛎和珊瑚等产生影响。虽然最常见的海洋垃圾对野生动物影响的报道是在生物个体和生物组织水平,专家们认为缠绕、摄入和化学污染对主要的海洋脊椎动物均具潜在影响(包括致死或亚致死)。

    粒径小于5毫米的微塑料是需要特别关注的海洋污染问题,微塑料不仅来源于较大塑料的分解,也可直接来源于个人护理品。微塑料在北极海冰、北冰洋和南大洋海水、深海沉积物中的分布等相继被报道,进一步印证了海洋微塑料问题的严重性。

    事实上,海洋塑料污染的普遍性及其对沿海经济、海洋生态系统和人类健康的影响表明,其治理并没有简单的解决办法。尽管在全球、区域、国家和地方层面,采用了一系列的管理措施来解决海洋塑料污染问题,诸如檀香山战略、欧盟的港口接收设施指令、韩国的渔具回购计划和澳大利亚的幽灵网等,产生了一些令人满意的效果,但是令人遗憾的是,迄今为止,地方、区域和全球的海洋塑料垃圾治理仍未能有效阻止塑料进入海洋环境。

    不论国际协议还是软法均需加强海洋塑料垃圾管控力度

    就国际协议而言,塑料污染所受到的重视与其污染问题的严重性相比较是不相称的,这与国际上高度重视的碳排放和其他全球性污染物如氟氯化碳和持久性有机污染物有明显的反差。

    在国家、区域和全球具备旨在防止和减轻塑料污染的战略,但尚未形成与该污染问题相匹配的全球范围内的承诺。地方的政策和行动(例如,禁止使用塑料微珠和一次性塑料袋)遍布全球,但只有少数国际文件聚焦于塑料污染,包括《国际防止船舶造成污染公约》、檀香山战略和联合国环境规划署新的“清洁海洋”活动。

    虽然这些国际战略承认全球污染,但它们并没有具备约束力的承诺来应对挑战。《国际防止船舶造成污染公约》附则Ⅴ确实是专门针对塑料污染的国际协议,禁止船舶在海上倾倒塑料是应对海洋塑料污染非常伟大的步。但是,该公约生效以来,随着塑料生产量的快速增长,其排放量也持续上升,海洋塑料污染日趋严重。因为附件Ⅴ仅限于海洋排放,而80%的塑料是从陆地进入海洋。

    软法文书一般为全球性声明、指南和其他努力,虽不具约束力但具说服力。目前来看,在全球层面软法主导了应对海洋垃圾的行动,是现有体制的重要组成部分。此外,海洋垃圾是一个全球性的跨界污染问题,无论是公海垃圾的清理方案,还是管辖海域外的污染责任归属,从治理和实践角度来看都是异常复杂的,国际法在减缓和清除管辖海域外海洋垃圾方面尚属空白。因此,目前无论学术界还是管理界,都在倡导建立新的、具有法律约束力的专门应对海洋塑料垃圾问题的国际文书。

    有学者指出,国际上在制定碳排放协议领域已有了超过25年的经验,气候变化政策的发展可以为全球塑料污染防治政策的出台提供模板。1950年以来,全球的碳排放量和塑料生产量以非常相似的速度增长,但旨在减少和防止进一步塑料污染的政策制定落后于制定并同意限制碳排放的政策。专家建议,海洋塑料污染问题的解决方案的规模和步伐必须与排放的规模和步伐相匹配。

    出台塑料制品禁限名录,实行垃圾分类

    随着塑料污染问题的加重,我国愈加重视。

    2020年1月19日,国家发展改革委、生态环境部发布了新版限塑令——《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,对四个重点领域(不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、宾馆酒店一次性用品、快速塑料包装)的塑料使用进行了限制。

    此外,就如文章《塑料“污名化”:从20世纪的“炼金术”到“最糟糕的发明”》中,小编所认为的那样,塑料作为人工发明的一种材料,并无好恶。我们能做的无非就是合理规划使用后的用途,使之变废为宝。在此背景下,实施垃圾分类具有重要意义。

    2019年,随着《上海市生活垃圾管理条例》进入正式实施期,一场全国性的垃圾分类拉开序幕。紧随上海,北京、天津、重庆、广州、杭州、武汉、成都等城市都逐步开展或者强化强制性垃圾分类、定时定点投放,以及实施相应的处罚制度。

    知识链接:世界自然基金会曾经呼吁各国

    同意订立一项具有法律约束力的国际条约,以杜绝塑料污染泄露至海洋。

    基于全球条约承诺,制定塑料减量、回收及管理的目标,包括建立可以体现塑料问题跨国性的高透明度报告机制。

    部署合适的政策工具。鼓励制造和使用再生塑料而非新塑料,并鼓励创新,使用可行的、对环境影响较小的塑料替代品。

    与行业和民间社会团体合作,确保将塑料的生产、消费、废弃物管理和回收利用作为一个整体,利用基于系统的方法,避免采取单独、分散或象征性的政策行动。

    在国内和以出口塑料垃圾为处理方式的国家投资建立对生态无害的垃圾管理系统,以保障长期的经济、社会和环境效益。

    制定有效的生产者责任延伸制法律法规,将其作为所有塑料生产行业的政策机制,以确保企业在收集、减量、重复使用、回收利用和管理其贸易链产生的塑料垃圾方面,承担更多的责任。

    对塑料系统中所有利益相关方在生产、收集和废弃物管理的所有政策实施上,进行充分的监测和合规管理。

    在适当的各级地方开展工作,并加大对城市管理方法的投入,以建立健全的管理计划和透明会计机制,来防治塑料泄露至水系统或进入其他管理不当的废弃物处理机制中。

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