跨越国界的海漂垃圾：洋流、台风与海啸漂流物追踪及国际合作

漂着在对马岛的「无国界垃圾」

位于日本与朝鲜半岛之间的长崎县对马市,是日本海洋垃圾漂着问题最严重的地区之一。据对马海洋垃圾信息中心推算,对马每年约有5.8万立方米的垃圾漂着,相当于160个25米游泳池、627辆大巴车的容量。走在岛上的海岸线,垃圾比沙滩更显眼的地方并不罕见。

年间5.8万立方米,相当于160个泳池的垃圾量

对马岛人口约3万人,但其海岸线不断被随对马暖流而来的大陆方向垃圾冲刷。据报道,回收的垃圾量接近该岛一般废弃物处理量的三分之一,给居民和地方政府带来了极大的负担。漂着垃圾中多为塑料瓶、泡沫塑料、渔具,以及煤油用塑料桶等生活与产业类塑料制品。由于相对于人口规模而言漂着量过于庞大,仅靠当地的清扫活动难以应付,行政部门、非营利组织与来自全国各地的志愿者正持续构建合作体制。

对居民生活、渔业与旅游业的影响

漂着垃圾不仅有损景观,还会带来实际危害。泡沫塑料碎片在海浪与紫外线作用下会破碎成微塑料,回收难度极高。在渔业现场,漂流或漂着的渔具(即所谓的「幽灵渔具」)会缠绕螺旋桨,或损坏其他渔具,相关问题屡有报告。在旅游方面,对于以美丽海岸线为卖点的离岛来说,被垃圾掩埋的沙滩也可能成为吸引游客的阻碍。对马市正是在这样的背景下,一边利用国家和县里的补助制度,一边持续开展海岸清扫与处理工作。回收垃圾的处理费用同样是不容忽视的负担。掺杂各种异物的漂着垃圾分类费时费力,焚烧或填埋往往需要与普通家庭垃圾不同的处理流程。而在处理设施和运输手段受地理条件限制的离岛地区,这一负担尤为沉重。

塑料瓶上的文字揭示垃圾来源

对马海洋垃圾信息中心持续开展一项公民参与型调查,通过塑料瓶上印刷的文字(仅有汉字则判断为中国,仅有韩文则判断为韩国等)来推断垃圾来源。有趣的是,即便在同一座岛上,东侧的根曾海岸以日本制造居多,西侧的上槻海岸则以中国制造居多,漂着地点不同,来源地的倾向也各不相同。这是因为洋流与风向受地形影响,把垃圾的「去向」进行了细致的分流。这类分类调查也吸引了当地中学生和企业志愿者参与,同时也发挥着环境教育的作用。

这类当地据点的存在,其意义并不局限于对马一地,对全国范围内漂着垃圾问题最严重的「前线」岛屿和半岛同样重要。有组织持续收集数据,才能让单次新闻报道无法呈现的逐年变化,以及台风、季节导致的漂着量增减趋势第一次变得可视化。这是在用公民科学的力量,弥补行政统计调查难以捕捉到的现场实感。在面向日本海的九州、山阴地区岛屿及沿岸地带,即便规模不及对马,同样确认到了类似的境外来源垃圾漂着现象。因此,对马的事例绝非某一座孤岛的特殊问题,而应被视为日本海沿岸整体所共有的一种结构的缩影。

海洋垃圾为何会跨越国境——作为「隐形传送带」的洋流

像对马这样垃圾集中漂着的现象并非偶然。在日本列岛周边,存在多条相互交织的复杂洋流——从菲律宾近海北上流入日本海的对马暖流、沿太平洋一侧北上的黑潮,以及亲潮等,它们共同扮演着沿固定路径搬运漂浮物的「传送带」角色。

对马暖流与黑潮形成的循环

对马暖流被认为是把从中国大陆及朝鲜半岛沿岸流出的垃圾,搬运至九州北部、对马及山阴地区海岸的主要路径。另一方面,沿太平洋一侧流动的黑潮,则会把日本近海的垃圾搬运至房总半岛近海,之后作为黑潮续流一边向东蜿蜒一边横渡北太平洋。黑潮是源自菲律宾附近北赤道暖流的一支、沿日本列岛南岸北上的暖流,而对马暖流正是从黑潮分流出来、穿过对马海峡进入日本海的一支洋流。即便同属黑潮系统,太平洋一侧与日本海一侧的垃圾去向却是截然不同的路径,这一点是思考海洋垃圾对策时的重要前提。由于洋流的速度与方向也会随季节变化,来自同一来源地的垃圾,也可能因排放时期不同而最终漂到差异极大的海岸。这种复杂性,使得海洋垃圾的源头对策难以一概而论。

JAMSTEC模拟揭示的垃圾聚集区

日本海洋研究开发机构(JAMSTEC)预测,由黑潮搬运的大块塑料垃圾会在房总半岛近海的「黑潮续流再循环区域」聚集,并利用超级计算机进行了模拟验证。研究显示,聚集在该再循环区域的较大垃圾并不会持续漂浮,而是几乎垂直下沉,这表明海底可能形成了「垃圾堆积区」。JAMSTEC的洋流预测项目则把观测数据纳入海洋环流模型,通过让虚拟粒子沿模拟洋流移动,来研究被丢弃的塑料等漂流物今后的动向。

漂浮物的重量差异决定了被搬运的难易度

同样是「漂流垃圾」,材质与大小不同,被搬运的方式也大不相同。泡沫塑料、塑料瓶这类漂浮在海面附近的轻质垃圾,更容易受风力影响,顺着海面附近的风生流移动。而渔网、大型废弃物这类容易沉入水中的垃圾,则更容易受洋流本身而非风力的影响,随更深层的水流移动。这种差异也是塑料瓶等轻质垃圾在对马格外显眼的原因之一。

• 对马暖流:把大陆一侧的垃圾运往日本海沿岸
• 黑潮·黑潮续流:把太平洋一侧的垃圾向东搬运,汇集到房总近海的再循环区域
• 亲潮:与东北、北海道沿岸水产类垃圾的扩散有关
• 季节风·西风:左右泡沫塑料等海面附近轻质垃圾的移动

看不见的海面下垃圾

被冲上海岸、肉眼可见的漂着垃圾,终究只是海洋垃圾整体的一部分。相较于漂浮在海面附近的轻质垃圾,那些材质更重或吸水后下沉的垃圾会堆积在海底,难以通过目视掌握实际情况。JAMSTEC模拟揭示的「黑潮续流再循环区域海底形成的垃圾堆积区」,正是这一看不见部分确实存在的佐证,也说明仅靠海岸清扫无法把握海洋垃圾问题的全貌。

台风与暴风带来的「集中式漂着」

如果说洋流是耗时数月至数年搬运垃圾的「缓慢运输」,那么台风则可以说是在数日内把大量垃圾一次性推上海岸的「短期集中运输」。台风接近、过境后的海岸,漂着垃圾量骤增至平时数倍的情况,在对马乃至全国各地的海岸清扫现场都屡见不鲜。

台风过境后激增的漂着垃圾

台风作为强烈的低气压系统,会带来席卷海面的暴风与巨浪,把原本漂浮在近海的垃圾一举推向沿岸。而且巨浪还会把原本堆积在海底或沙滩上的旧垃圾重新卷回海中,因此台风季过后漂着垃圾量往往会急剧增加。在九州、冲绳等台风必经之路的地区,应对这种「台风后的集中漂着」已成为海岸清扫计划中的重要变量。许多清扫团体都基于「台风来临前后数日内垃圾量会激增数倍」的经验规律,灵活调整清扫日程。

风生流与巨浪能把垃圾运多远

强风持续吹拂海面所产生的「风生流」,速度比一般洋流更快,能在短时间内大幅移动表层垃圾。如果像台风那样大范围、强力的风持续吹上数日,原本需要数周才能移动的距离,也可能在数日内完成。台风带来的暴雨还会增加河流带来的新垃圾流入量,因此台风是同时加速「新垃圾的供给」与「既有垃圾的移动」的存在。由于台风的路径与强度每年差异很大,漂着垃圾量的年度波动也随之较大,海岸清扫团体和地方政府需要通过积累多年记录来把握趋势。

在冲绳、奄美地区及九州南部这类每年都有多个台风接近或登陆的地区,这种「台风后的集中漂着」已被纳入年度清扫活动的周期之中。在台风季前后对比漂着垃圾量的定点观测,也是区分「洋流导致的漂着」与「台风导致的漂着」的基础数据。由于台风发生数量和路径每年都会变化,若仅因某一年漂着垃圾骤增就简单断定「来源国的排放量增加了」未免草率,需要把气象条件与源头对策的效果分开评估。

2019年度日本环境省调查揭示的垃圾来源构成

不仅是对马等特定地区的观察,全国范围的统计数据同样印证了「海洋垃圾正在跨越国境」这一事实。日本环境省在2019年度(令和元年)实施的海洋垃圾调查中,在从北海道到冲绳县的19个都府县海岸,共确认到13,821个煤油用等废弃塑料桶。

19个都府县、13,821个废弃塑料桶

该调查是环境省汇总各道府县提供的信息而成,由于调查方法因地区而异,环境省自身也指出其统计严谨性存在局限。即便如此,在以日本海一侧为中心的广泛区域确认到塑料桶漂着这一事实,也说明海洋垃圾并非局部性现象,而是波及全国的问题。煤油用塑料桶密封性高,若带着残留空气流入海中,往往能长期漂浮并持续漂流,因此常被用作调查中判断长距离移动来源地的标志物。

从文字标识看来源地比例

在确认到的13,821个塑料桶中,文字可辨读的有10,038个,占七成以上。其中印有韩文标识的有7,989个(占可辨读部分的约8成),印有中文标识的有549个。塑料桶是用于储存和运输煤油、燃料的耐用容器,具有能在海上长距离漂浮的特点,因此常被用作推测垃圾来源分布的线索。反过来说,剩下约3成无法辨读文字的塑料桶,要么是印刷因紫外线或波浪磨损、褪色,要么原本就是没有文字的素面产品,也就是说这些垃圾漂着时其来源地根本无法确定。实际的境外来源垃圾比例,很可能比可辨读数字所显示的更高。

这项调查结果所揭示的,并非对马一地的特殊情况,而是日本海一侧广泛区域所共有的一种结构。虽然各地调查方法不同,难以简单比较,但随着数据跨越都道府县的界限不断积累,一幅「哪条洋流把哪个来源地的垃圾运往哪个地区」的全国性地图才第一次逐渐清晰起来。环境省正持续积累这些调查结果,并将其作为国内对策与国际协商的基础资料加以利用。

追踪东日本大地震的漂流物——ADRIFT项目

让全世界深刻认识到海洋垃圾跨越国境这一现象的,正是2011年发生的东日本大地震。海啸产生的废弃物中,有一部分横渡太平洋,一路漂到了远方的夏威夷与北美大陆海岸。

500万吨流入太平洋,150万吨成为海上漂流物

根据日本内阁府的推算,受灾三县产生的废弃物总量超过2,000万吨,其中约500万吨左右因海啸而流入太平洋。流出部分中约7成(约350万吨)沉积在日本沿岸附近的海底等处,剩余约3成、约150万吨则被推算成为了海上漂流物。这150万吨这一数字虽然无法与对马一年漂着垃圾的推算量(约5.8万立方米)进行简单比较,但足以说明单单一场灾害,就向太平洋释放了规模远超常年漂着量的漂流物。

抵达夏威夷、北美西海岸与国际联合研究

日本环境省在2014至2016年度的三年间,通过北太平洋海洋科学组织(PICES),与日本、美国、加拿大的研究人员共同实施了「东日本大地震引发海洋漂着物影响评估项目」(ADRIFT Project)。该项目围绕四大支柱推进研究:再现海洋漂流物扩散规律的模型模拟、对实际漂着物的监测与行为分析、对附着在漂流物上生物多样性的调查,以及对随漂流物一同抵达的海洋外来物种的风险评估。

NOAA确认的64件震灾漂流物

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的海洋垃圾项目,通过日本政府及当地总领事馆保持密切合作,推进对漂着物品是否源自此次地震的鉴定工作。截至2015年9月,已有64件漂着物被正式确认为东日本大地震的漂流物。物品上留存的船体编号、厂商名称刻印等独特信息,为鉴定来源提供了帮助。

附着生物与外来物种风险

震灾漂流物带来的不仅仅是「垃圾」。据美国研究团队在学术期刊《Science》上发表的调查,2012年至2017年间,在北美和夏威夷沿岸共确认到634件附着有日本近海活体生物的震灾漂流物,由此发现的生物种类合计289种。其中包括贝类、甲壳类、环节动物、海参等多种分类群,它们竟然在长达7,000公里、前所未有的长距离「筏式漂流」中存活了下来。尤其值得关注的是,在已确认的物种中,约有65%是北美太平洋沿岸此前从未记录过的物种,人们担忧这些物种一旦定居下来成为外来物种,将会影响当地原生生态系统。ADRIFT项目之所以把附着生物多样性调查和外来物种风险评估作为其中一大支柱,正是基于这样的认知。研究团队将这一现象定位为「历史上前所未有规模的海洋生物跨境迁移」。通常,附着在漂流木材或浮石上的生物虽然也能进行长距离移动,但塑料船体、浮动码头这类既不易腐蚀也不易分解的人工制品,却成了让生物得以长期存活、持续漂流的「坚固木筏」。这项研究表明,海洋垃圾问题已不仅仅是景观或生态毒性层面的问题,更可能是一个足以改写生物地理分布本身的存在。

此次灾害产生的废弃物中,有一部分成为了海上漂流物,横渡太平洋,抵达了夏威夷群岛及北美大陆沿岸。

— 日本内阁府「关于东日本大地震海上漂流物的问答」

从漂着垃圾鉴定来源地的科学方法

无论是对马的塑料瓶调查,还是ADRIFT项目,这些以每一件漂着垃圾为线索来鉴定来源地的工作,都为海洋垃圾对策提供了不可或缺的基础数据。

通过语言、生产日期、成分进行判别

最基本的方法,是根据容器、包装上印刷的语言文字种类进行判别。如果只印有韩文,可推测来自韩国;如果只印有简体中文,则可推测来自中国。此外,保质期与生产日期的标注格式、条形码的国家代码、商品名称和厂商标志等信息,也是缩小来源范围的重要线索。对于塑料桶这类耐用消费品,有时还能从刻印的企业名称或规格编号中鉴定出生产国。

DNA与同位素分析等新一代方法

对于文字信息无法辨读,或因老化而难以判读的垃圾,科学分析方法可以起到补充作用。例如,通过调查附着在漂流物上的生物DNA,推测该生物原本的栖息海域,从而间接缩小漂流路径范围的研究,以及通过塑料材质本身的化学特性(树脂种类和添加剂成分)推测生产批次与地区的尝试,都在不断推进之中。这些方法虽然仍处于发展阶段,但有潜力揭示仅凭目视或语言信息无法判别的垃圾来源。若与JAMSTEC这类洋流模拟研究相结合,还有望反推出漂流路径,即倒推「垃圾何时、在何处流入海中,又于何时、在何处漂着上岸」。

把调查结果转化为政策的难点

即便能够鉴定出来源地,要将其立即转化为对策也绝非易事。由于这是一个跨越国境的问题,对策的实施离不开对方国家的合作,需要外交层面的协调以及资金、技术支援方面的框架。只有当对马海洋垃圾信息中心这类现场数据收集、环境省这类国家层面的统计,以及G20这类国际政策协商三者协同发挥作用时,源头对策才能真正具备实效。此外还需要注意的是,依据文字标识进行的分类终究只是一种简易推测——出口商品或二手商品可能在别国使用后才被丢弃,因此不能简单地把「标识语言」等同于「流出国」。尽管如此,通过积累大量样本,来源地分布的大致趋势仍能成为具有统计学意义的数据。

• 语言文字种类(韩文/简体中文/日文等)
• 生产日期、保质期的标注格式
• 条形码的国家代码、厂商标志、刻印编号
• 附着生物DNA分析推测栖息海域
• 塑料材质的化学特性(树脂种类、添加剂)

把这些方法组合运用,即便只有一件垃圾,也能获得多重佐证。例如,如果附着在韩文标识塑料瓶上的生物DNA,与韩国沿岸常见物种相吻合,那么来源地的推测就会更加可信。反之,如果标识语言与生物栖息地不符,则可能意味着这是一件出口商品或二手商品,在别国使用后才被丢弃。这种多角度相互印证的持续积累,正在不断提升海洋垃圾对策的精准度。不仅是研究机构,像对马海洋垃圾信息中心这样的当地据点所拍摄、记录的照片与数量数据,同样是支撑这类科学分析的重要一手资料。

国际合作框架——G20大阪蓝色海洋愿景

海洋垃圾是一个仅凭一国对策无法解决的跨境问题,因此国际社会一直在推进相关框架的构建。其代表性成果,便是2019年6月G20大阪峰会上共同发布的「大阪蓝色海洋愿景」。既然对马暖流和黑潮会把垃圾运过国境,那么无论日本一国把海岸清扫做得多么彻底,只要上游国家的流出量不减少,漂着垃圾就不会减少。正因如此,才需要一套机制,把科学的来源鉴定数据带入外交与国际合作的场合,并将其转化为具体的削减目标与技术合作。

力争2050年前实现海洋塑料污染零新增

大阪蓝色海洋愿景,是G20各国共同确立的目标——力争在2050年前实现海洋塑料垃圾新增污染为零。与此同时制定的「G20海洋塑料垃圾对策实施框架」明确,各国将协同推进国际合作、废弃物管理等方面的创新、科学知识共享,以及多方相关者的参与与意识提升。该框架还呼吁向G20成员国以外的国家分享,推动了更广泛国际社会层面的协作。

MARINE倡议与对亚洲发展中国家的支援

为实现这一愿景,日本政府发起了以废弃物管理(Management of Wastes)、海洋垃圾回收(Recovery)、创新(Innovation)、能力建设(Empowerment)四个词首字母命名的「MARINE倡议」。鉴于全球流入海洋的塑料垃圾中,很大一部分来自新兴国家和发展中国家,面向那些废弃物处理基础设施尚不完善国家的技术合作与人才培养支援因此备受重视。日本还与联合国环境规划署(UNEP)及国际环境技术中心(UNEP-IETC)展开合作,在国内外推进信息发布与联合项目。

鉴于有观点指出,海洋垃圾流出很大一部分来自东亚、东南亚的新兴国家与发展中国家,认同大阪蓝色海洋愿景的各国也在推进提高废弃物收集率、完善回收设施等本国废弃物管理体制的强化工作。日本则通过MARINE倡议,承担起面向这些国家提供技术合作与人才培养支援的窗口角色。

国内对策的支撑:塑料资源循环法

与国际合作并行,日本国内也在完善旨在从源头减少塑料垃圾本身的法律制度。2022年4月正式实施的「关于促进塑料资源循环等的法律」,要求生产厂商、地方政府和消费者在塑料制品从设计到废弃、回收的整个生命周期中协同合作,共同推进资源循环。要减少流入海洋的垃圾,既需要从源头减少河流与城市所产生塑料垃圾本身的国内对策,也离不开应对已跨境垃圾的国际合作,二者缺一不可。

重要的是,不能仅把日本视为「受害国」。对马的调查同样确认到根曾海岸这样以日本制垃圾为主的地点,这意味着日本国内流出的垃圾,很可能顺着对马暖流和黑潮污染他国海岸。海洋垃圾问题上的国际合作,并非建立在「加害国／受害国」这种简单二元对立之上,而是基于所有沿海国家既是来源地、同时也是承受方这一前提在推进。

我们能做些什么——从源头减少垃圾

洋流与台风是无法阻止的。正因如此,在垃圾流入海洋之前从「源头」加以减少,才能左右远方海岸的未来。对马漂着垃圾中虽然多数来自境外,但对马的调查同样确认到以日本制垃圾为主的海岸,我们绝不能忘记日本国内流出的垃圾也有可能正在污染他国海岸这一事实。减少海洋垃圾,也与联合国可持续发展目标(SDGs)中「保护海洋生态」(目标14)所倡导的防止和大幅减少各类海洋污染这一目标直接相关。

选择「不产生」塑料垃圾

减少使用塑料袋和一次性容器、不随意丢弃垃圾、妥善管理放置在户外的垃圾和塑料制品以防被风吹走——这些看似微小的行动,都能减少经由河流最终流入海洋的垃圾量。尤其是煤油用塑料桶这类耐用性极高的产品,一旦流入海中就很难在短期内分解,会长期持续漂流,因此在户外保管与丢弃时需要格外留意。在台风季来临前,提前检查放置在庭院或渔港的塑料制品是否可能被风吹走或被水冲走,也是一项行之有效的防范措施。

公民科学与海岸清扫扮演的角色

像对马海洋垃圾信息中心这样,由市民和学生按国别对塑料瓶进行分类的活动,看似不起眼,却是让垃圾来源实际情况可视化的重要数据。参加海岸清扫本身就是一种对策,而记录并发布所收集垃圾的种类与标识语言,也可能成为推动行政机构与研究机构展开国际合作讨论的一手数据。即便生活在远离海洋的内陆地区,通过参与河堤清扫,或在日常生活中选择减少塑料垃圾,同样可以参与到这项「源头对策」中来。

既然洋流、台风这类自然现象会把垃圾带过国境,那么仅凭「完善的本国对策」是无法应对这一问题的。冲上对马沙滩的一个塑料瓶,可能是远方某个国家的人随手丢弃的;与此同时,我们自己日常生活中流出的垃圾,或许也正以同样的方式被冲上了别人的海岸。把「海洋是相连的」这一朴素事实,转化为源头对策这样具体的行动,正是今后海洋垃圾对策的根基所在。关于抵达海岸的塑料垃圾究竟是如何分解的,可参阅海洋塑料垃圾的分解过程一文详细了解。此外,关于垃圾从城市流入海洋的路径,可参阅从河流流入海洋的塑料垃圾;关于海岸清扫的实际情况,可参阅海岸漂着垃圾的真相——结合阅读,能更立体地理解从产生到漂着的整个过程。