研究创建新的开放存取数据库以更好地识别塑料污染源

由蒙特利湾水族馆和MBARI(蒙特利湾水族馆研究所)领导的研究提供了一个新的开放式拉曼光谱库，可用于检测颗粒的分子“指纹”和更好的海洋塑料污染追踪来源。该研究发表在《科学数据》上，为科学家提供了比以前更广泛的免费资源。它添加了42种未包含在其他开放获取库中的聚合物类型，并且是第一个包含来自非塑料颗粒(例如海草、贝壳和动物组织)的聚合物，以防止错误识别并提高结果的准确性。

该研究构建了一个聚合物类型库，以匹配当前和新发现的塑料污染物。水族馆研究人员设想其他科学家建立和使用具有越来越多聚合物类型的开放存取图书馆，以更好地了解和解决全球塑料污染危机。

“海洋塑料污染是一个全球性问题，需要国际科学家共同努力解决。科学家们首先需要确定微塑料，以建议如何预防每一种污染途径，”主要作者、蒙特利湾水族馆高级研究员艾米丽米勒说。，“许多研究人员无力访问鉴定所需的塑料光谱库，他们的关键工作受到阻碍。我们不想为其他人制造障碍，所以我们的团队有意让所有人都可以使用这个光谱库。”

识别微塑料颗粒并不像听起来那么简单。即使使用显微镜，也很难区分塑料纤维和有机纤维。该研究的研究人员使用拉曼光谱来识别小的未知材料。使用指向样品材料的激光，光会根据其化学结构发生散射，从而产生独特的分子指纹。然后将该指纹与库中已知塑料的指纹进行匹配，以识别材料。

科学家随后构建了这个图书馆，从而能够识别四十多种塑料。大多数数据集中在近岸太平洋系统，包括与沿海农业和渔业相关的塑料。

该库包括新塑料和风化塑料，以及海洋环境中常见的非目标生物聚合物，以避免错误识别。

总体而言，该研究贡献了24种新塑料类型和18种以前数据库中未包含的生物类型。这些新贡献的塑料类型中有两种来自海洋渔具。

由蒙特利湾水族馆和MBARI牵头的2019年研究也使用拉曼光谱显示地球上几乎每个海洋栖息地都存在微塑料污染。科学家估计，全世界每年有超过900万吨塑料从陆地进入海洋。要解决全球塑料污染危机，我们必须识别海洋和其他环境中的塑料类型。这将有助于确定塑料来自何处以及如何进入环境。

由于每年只有9%的塑料被回收，而且塑料材料会伤害包括海龟、海洋哺乳动物和海鸟在内的野生动物，这项研究可以帮助优先考虑全球范围内防止塑料污染的工作。

开放存取图书馆不仅作为一个重要的数据库，而且可以消除获取关键信息的障碍，例如昂贵的付费墙，以便所有科学家可以共同努力，了解并致力于解决全球塑料污染问题。

该图书馆还将帮助研究人员填补2021年美国国家科学院、工程院和医学院报告“考虑美国在全球海洋塑料废物中的作用”所指出的关于微塑料来源的知识空白。

“水族馆致力于解决塑料污染危机，以改善我们海洋和地球的健康状况，”蒙特利湾水族馆美国和加州海洋保护副总裁AimeeDavid说。“我们需要最好的科学来开发最佳解决方案并推动从地方到国际的进步，包括制定新的全球塑料污染条约。通过解锁关键信息来识别海洋中的塑料类型，科学家们可以使用新的拉曼光谱库将海洋污染与其在世界各地的来源联系起来。”