摘要:由于现有的治理方法难度大和成本高，让海洋垃圾的治理工作难以大范围进行，海洋垃圾正在汇聚成面积上百万平方公里的“海洋垃圾带”。如果利用生物治理，把海洋垃圾带变成漂浮的绿洲。这些绿洲同样有利于吸收二氧化碳，降低温室效应，吸收重金属等有毒物质，减少海洋污染。最主要是这种治理方式成本低，技术要求低，可操作性强，对人的依赖少，便于大范围采用。

关键词：  生物  治理 海洋垃圾 红树林

1.海洋垃圾带正在高速扩大：

垃圾大陆也被称为“太平洋垃圾涡旋”，除了我们所知道的七个大陆，在太平洋最人迹罕至的“无风带”的地方，又有一个“新大陆”正在生成——这个“新大陆”完全是由垃圾堆起来的，人们把它称为“第八大陆”。位于北纬35°到42°之间，夏威夷群岛的东北方向，距离加利福尼亚沿海1000英里的位置。是太平洋上一片由数百万吨塑料垃圾组成的漩涡。垃圾种类繁多，有塑料袋、装沐浴露的塑料瓶、拖鞋、儿童玩具、轮胎、饮料罐甚至塑料泳池……海中最大的塑料垃圾是废弃的鱼网，它们有的长达几英里，被渔民们称为“鬼网”。在洋流的作用下，这些鱼网绞在一起，成为海洋哺乳动物的“死亡陷阱”，它们每年都会缠住和淹死数千只 海豹、 海狮和 海豚等。其他海洋生物则容易把一些塑料制品误当食物吞下，例如海龟就特别喜欢吃酷似水母的塑料袋；海鸟则偏爱旧打火机和牙刷，因为它们的形状很像小鱼，可是当它们想将这些东西吐出来返哺幼鸟时，弱小的幼鸟往往被噎死。塑料制品在动物体内无法消化和分解，误食后会引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降，甚至死亡。海洋生物的死亡最终导致海洋生态系统被打乱。垃圾带所在海域的海水都充斥着有毒的化学物和细小的塑料碎片，而这些又被鱼类吃到肚子里。据悉，现在每条海鱼的肚子里最多能发现26块塑料碎片。有专家还警告称，这些被鱼类吞下的有毒物质将进入人类的食物链中，危害到人们的健康[1][2]。据称，像“第八大陆”这样的海洋垃圾带在各大海洋都有存在，而且规模未必小于美国西海岸与夏威夷间的垃圾带，只是人们对“第八大陆”的关注较多罢了。目前对于海洋垃圾带的处理主要是通过公益组织进行少量的回收。最让人头痛的问题是如何收集海洋中的小碎片。当塑料垃圾进入海洋之后，阳光和海浪会慢慢将它们分解成细小的碎片。1999年的一项研究发现，这些碎片的数量是海洋浮游生物的6倍。最新研究表明，在1999 年至2008 年之间，这些碎片的密度又翻了一番，如今又过去9年了，毫无疑问，碎片又将成倍增加。

也有文章归纳了其他利于海洋垃圾带打造海洋人工岛及修建水中摩天大楼的设想[3]，这些设想都非常好，但以上方法都存在技术要求高，费用高，操作难度大，不利于推广。本文的目的就是要找到简单高效的治理方案。

2.让海洋垃圾变成漂浮的绿洲：

研究现有的海洋垃圾带的情况，不难发现，很多海洋垃圾已经成为小型海洋生物的家园：已经有海藻在垃圾上生长，已经有小鱼，小的贝类在垃圾上安家落户，对于它们来说，这些垃圾就是漂浮的“礁石”，至于把垃圾当食物的海洋生物，是这些垃圾相对于它们尺寸偏小，漂浮，外观像食物，如果把这些垃圾汇聚起来，尺寸足够大，就不会再被当成食物。在垃圾中有很多破旧的渔网，可以把一部分垃圾连接起来，这需要有人操作，另外旧渔网会缠住一些海洋生物，使他们无法脱身，最终死亡。所以用旧渔网把这些漂浮的垃圾连接起来前还应把它们扭结成绳子才行。另外随着时间的推移，旧渔网会老化，破碎失去连接作用，所以这并不是一个长久的方案。目前在垃圾上生活的海洋生物还不能把垃圾连接起来，如果利用较大的植物是否可以把海洋垃圾连接起来？

3.红树林是治理海洋垃圾的首选 

    红树林（Mangrove）指生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部，受周期性潮水浸淹，以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本生物群落。组成的物种包括草本、藤本红树。其各种生物特性成为进行生物治理海洋垃圾的首选。

(1)红树林植物对盐土的适应能力比任何陆生植物都强,据测定,红树林带外缘的海水含盐量为3.2～3.4%,内缘的含盐量为1.98～2.2%。

(2)泌盐现象——热带海滩阳光强烈，土壤富含盐分，红树林植物多具有盐生和适应生理干旱的形态结构，植物具有可排出多余盐分的分泌腺体，叶片则为光亮的革质，利于反射阳光，减少水分蒸发.

(3)红树林植物的根系非常发达，主干长有多数支持根,扎入泥滩里以保持植株的稳定。与此同时，从根部长出许多指状的气生根露出于海滩地面，在退潮时甚至潮水淹没时用以通气，故称呼吸根。

(4)红树林植物有很强的繁殖能力：胎生现象——红树林最奇妙的特征是所谓的“胎生现象”，红树林中的很多植物的种子还没有离开母体的时候就已经在果实中开始萌发，长成棒状的胚轴。胚轴发育到一定程度后脱离母树，掉落到海滩的淤泥中，几小时后就能在淤泥中扎根生长而成为新的植株，未能及时扎根在淤泥中的胚轴则可随着海流在大海上漂流数个月，在几千里外的海岸扎根生长。

(5)红树林可促进潮间带生物多样性[4]。红树林是至今世界上少数几个物种最多样化的生态系之一，生物资源量非常丰富，如广西山口红树林区就有111种大型底栖动物，104种鸟类、133种昆虫。广西红树林区还有159种和变种的藻类，其中4种为中国新记录。这是因为红树以凋落物的方式，通过食物链转换，为海洋动物提供良好的生长发育环境，同时，由于红树林区内潮沟发达，吸引深水区的动物来到红树林区内觅食栖息，生产繁殖。由于红树林生长于亚热带和温带，并拥有丰富的鸟类食物资源，所以红树林区是候鸟的越冬场和迁徙中转站，更是各种海鸟的觅食栖息，生产繁殖的场所。

     如果通过人工把海洋垃圾带的垃圾适当汇聚，然后在其间栽上各种红树林幼苗，由于海洋垃圾带所在海域缺少风浪，水流又极为缓慢，海洋垃圾带汇聚后，在没有人力的情况下，很难自行散开，这给红树林幼苗充分的生长时间，待红树林幼苗长出根系，其发达的根系就可抓住海洋垃圾，把海洋垃圾组成的垃圾岛变成漂浮的绿洲，除了选择适应物种及播种育苗方面需要一定的研究和实验，其他方面技术要求非常低，绿洲一旦形成规模，后期维护费用将非常低，同时有利于吸收二氧化碳，降低海洋酸化,减少对海洋生物的伤害[5],降低温室效应，吸收有毒物质，降低海洋污染，非常值得推广。

有人会担心红树林植物主要生长在海滩的淤泥中，在垃圾岛上，没有了淤泥，红树林植物是否能正常生长。实际上，从无土栽培的情况看，几乎所有的植物脱离了泥土后，如果有合适的阳光，有一定组成成份水和空气，都能正常生长，真正影响红树林植物生长的主要是海水成份，位于洋流中心的海水成份与海滩的海水成份相比，富养程度较低，但不至于使生物无法生长，因为从目前垃圾上的海藻生长情况看，可基本满足植物的一般生长，当然不同的海域会有最适合的植物，这需要有相应的研究和实验。在海滩上栽培红树林植物，影响成活率的主要是海水深度和风浪大小。海洋垃圾带主要形成于缺少风浪的洋流中心，并漂浮在海面，更有利于红树林植物生根，只是缺少泥沙的支持不利于长成高大的主干。所以我们可以尽可能多地选择灌木或小的乔木类、草本、藤本红树[6]。考虑到防止物种入侵造成的危害，不同海域应就近地区选择红树林植物。

另外红树林植物主要分布在热带和亚热带，耐寒性较差。在高纬度地区还要选择其他佫合适的植物。可以选择的植物有：耐盐锦葵[7]，三角叶滨藜[8]、冰粉、狐米草、墨西哥玉米、鲁梅先斯，大米草,互花米草（引种自美国），碱蓬、马来菜、菊芋，盐角草，柽柳、籽粒苋，盐草、海蓬子，三角叶滨藜、等等。 在盐分稍低的地方可以种耐盐蕃茄，盐生大麦、高抗性狐毛草、墨西哥玉米、宁牧、狼尾草、枸杞、小根蒜、棉花、油莎豆、水牛瓜，冰粉、佛手瓜、碱谷、盐城牛尾草、紫花苜蓿黑麦、黑麦草等；由于红树林植物利于促进生物多样性，在允许的范围内应尽可能多采用。

4.让海洋垃圾带变成海洋绿洲的难点 

让海洋垃圾带变成漂浮的绿洲是好的治理方案还是坏方案，取决于操作的细节。

如何避免造成物种入侵，由于海洋垃圾带处于洋流的旋涡中心，这里缺风少雨，被称作海上沙漠，生态系统十分脆弱，成批涌入的垃圾已经给这里的生态环境造成影响，人类的行为不能再雪上加霜，在物种选择上尽可能照顾原有物种，这需有足够的实验，研究。对于每个海洋垃圾带都可以在小范围选择一些物种进行实验和观察，最终通过实验确定合适的物种进行垃圾绿化。

如何提高种群多样性，多样性是否就是选择尽可能多的物种，这同样需要通过一定范围的实验来确定。

如何避免重金属和有毒化学物进入食物链：许多塑料垃圾都吸附了大量重金属等有毒物质，选择那些对重金属，有毒化学物质吸收能力强的物种，同时又要尽可能减少这些物种的任何一部分成为系统内其他生物的食物，这是非常难做到的。不同的物种吸收有毒物质后集中的部位不同，如果选择吸收的有毒物质不易进入食物链的物种，则更有利于生态环境和人类安全。

5.生物治理可操作性强，对人的依赖少，便于大范围采用

    生物治理的优点是只需前期人类少量干预就能实现适应生物的自我繁殖，以海洋垃圾组成的浮岛作为依托，形成一定规模的生物群，不仅可以把海洋垃圾带变成海上绿化带，还可以变成野生生物新的家园，利用生物的连接作用，繁殖能力，适应能力，融合能力，把垃圾带连接起来。最主要是这种治理方式成本低，技术要求低，可操作性强，对人的依赖少，便于大范围采用。如果能在选择物种上考虑周到，并有切实的实验参照，把海洋垃圾带变成漂浮的海洋绿洲，将是一个极诱人的海洋垃圾治理方案。

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