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  • 部分紫外线吸收剂(如氧苯酮)在实验中对珊瑚幼虫和细胞产生了不良影响。
  • 帕劳(2020年)和夏威夷州(2021年)对指定成分产品的销售或使用作出了禁止。
  • 真实珊瑚礁的损害规模仍在研究中,2022年美国国家科学院的报告也指出需要进一步的生态风险评估。
  • NOAA推荐选择矿物类产品、利用阴凉处并穿着UPF服装。
2020年
帕劳禁止含10种化学物质的防晒霜(已施行)
2021年
夏威夷州禁止销售含氧苯酮和甲氧基肉桂酸辛酯的防晒霜(已施行)
约6.5µg/L
导致20%珊瑚幼虫畸形的浓度(Downs等,2016)

防晒霜保护着我们的皮肤,但游泳时,其中一部分成分会溶入水中。这些成分会对珊瑚产生什么影响呢?

帕劳和美国夏威夷州已对含有特定成分的防晒霜作出限制。不过,研究人员对其在真实海洋中的影响有多大,仍存在分歧。

本文基于NOAA和同行评审论文等一手资料,把已经清楚的事和尚不清楚的事分开整理。

阅读本文可以了解

  • 防晒霜中化学吸收剂与物理散射剂的区别
  • 关于珊瑚影响的代表性研究及其局限
  • 帕劳、夏威夷等地的监管经过
  • 科学家意见分歧的地方
  • 对珊瑚更友好的防晒霜选择方法,以及不依赖涂抹的防晒措施

防晒霜与珊瑚:为什么现在成为问题

流入夏日海洋的“看不见的成分”

许多人在海水浴、潜水或浮潜前会涂防晒霜。然而,涂在皮肤上的成分会在游泳过程中一点点溶入水里。淋浴、泡澡时冲掉的部分,经过污水处理后也可能到达沿岸。在游客集中的珊瑚礁海域,有人指出这些“看不见的成分”可能多年来在不知不觉中不断积累。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的说明页面指出,防晒霜中的某些化学物质会在珊瑚体内蓄积,可能引发白化、损伤DNA、使幼虫畸形,甚至导致死亡。同一页面也明确写道,这些影响“仍是一个研究活跃的领域”。也就是说,确有研究显示存在影响,但在真实海洋中造成多大程度的损害,仍在讨论之中。

本文涉及的内容

本文整理了受关注成分的种类、关于珊瑚影响的代表性研究、帕劳和夏威夷等地推行的监管,以及科学家意见不一的要点。在此基础上,介绍防晒霜的选择方法和入海前能做的事。珊瑚白化本身的机制,已在既有文章《珊瑚白化为什么会发生?》中详细说明,一并阅读更容易把握全貌。

需要先了解的前提

  • 威胁珊瑚的最大因素是海水温度上升(全球变暖),而不是防晒霜。
  • 即便如此,防晒霜仍是个人行为可以减少的少数局部压力之一。
  • 防晒本身对健康很重要,本文并不建议不做防晒。
游泳者皮肤上的防晒成分溶入珊瑚礁海水的示意图
从皮肤溶出的成分扩散到珊瑚礁海域的示意

受关注的成分:化学吸收剂与物理散射剂的区别

防晒霜阻挡紫外线的两种原理

防晒霜按阻挡紫外线的原理大致分为两类。紫外线吸收剂以化学方式吸收紫外线能量并转化为热等。紫外线散射剂则是二氧化钛、氧化锌等矿物粉末,使紫外线被反射、散射。在日本,以后者为主的产品有时会标示为“无化学成分”“不含吸收剂”。

类型代表性成分阻挡原理与珊瑚相关而受关注之处
紫外线吸收剂氧苯酮(二苯甲酮-3)、甲氧基肉桂酸乙基己酯、奥克立林等吸收紫外线并转化为热NOAA将其列为潜在有害成分
紫外线散射剂二氧化钛、氧化锌反射、散射紫外线NOAA认为矿物类是“更好的选择”,但也把纳米级颗粒列入关注对象
防晒成分的分类(依据NOAA的说明整理)

NOAA列出的“需要注意的成分”

NOAA的说明页面列出了10种可能对珊瑚等水生生物有影响的成分:氧苯酮、二苯甲酮-1、二苯甲酮-8、OD-PABA、4-甲基苄亚基樟脑、3-苄亚基樟脑、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、甲氧基肉桂酸辛酯和奥克立林。这与帕劳所限制的“10种化学物质”有很多重合之处,在国际上成为一个参考标准。

这里需要注意的是,“矿物类”并不等于“完全安全”。NOAA的清单中也包含纳米尺寸的二氧化钛和氧化锌。极小的纳米颗粒在水中的行为以及对生物的影响会因颗粒大小而异,因此需要谨慎评估。

氧苯酮是什么

氧苯酮因能吸收较宽范围的紫外线而被长期使用。它不仅用于防晒霜,也用于化妆品,以及防止塑料制品因紫外线老化。由于它是研究珊瑚影响时最常被提及的成分,因此在监管讨论中成了“象征性成分”。

  • 在成分表中,氧苯酮可能写作二苯甲酮-3,甲氧基肉桂酸辛酯可能写作甲氧基肉桂酸乙基己酯
  • 即使是同名成分,各国和各产品的含量与有无也不同
  • 成分名很难记全,购买时也可以向店员或厂家确认产品是否考虑了珊瑚礁

关于珊瑚影响的代表性研究

Downs等人2016年的研究:对幼虫和细胞的影响

最常被引用的是Downs等人于2016年发表在《Archives of Environmental Contamination and Toxicology》(第70卷,第265–288页)的研究。该研究使用石珊瑚Stylophora pistillata的幼虫(浮浪幼虫),以及包括该种在内的多种珊瑚的培养细胞,考察了氧苯酮的毒性。

主要结果可整理如下。导致20%幼虫畸形的浓度(EC20,24小时),在光照下为每升6.5微克,黑暗中为每升10微克。导致20%珊瑚细胞死亡的浓度(LC20,4小时,光照下)因物种而异,为每升0.062至8微克。由于0.062微克相当于“一万亿分之62”,新闻报道有时会称其“极低浓度也有影响”。不过,这是培养细胞中的最低值,并不能直接套用到真实海洋中的珊瑚群落。

海水中的实测浓度有多高

同一项研究还测定了夏威夷和美属维尔京群岛海水中的氧苯酮浓度。夏威夷的调查点为每升0.8至19.2微克,维尔京群岛则报告了每升75微克至1.4毫克的高值。这表明,在游客众多、水流滞留的浅湾等地方,浓度可能很高。

项目报告值(Downs等2016)解读方式
幼虫畸形(EC20·光照下)约6.5 µg/L实验室暴露条件下的值
珊瑚细胞的LC20(4小时·光照下)0.062–8 µg/L不同物种敏感性有差异
夏威夷的海水浓度0.8–19.2 µg/L随调查地点和时间而变动
美属维尔京群岛的海水浓度75 µg/L–1.4 mg/L局部高浓度的例子
氧苯酮的影响浓度与实测浓度(据Downs等2016年的报告整理;µg/L=每升微克)

对珊瑚以外生物的影响

NOAA的说明指出,影响不限于珊瑚。研究实例包括:绿藻的生长和光合作用下降、贻贝幼体异常、海胆的免疫和生殖受影响、鱼类繁殖力下降和雄性雌性化,以及海豚体内蓄积的成分传给幼崽等。不过,其中许多来自实验室结果或有限的调查,并不能直接说明对整个海洋生态系统的影响。

汇总本文三个关键数字的图版
用数字看:本文涉及的三个指标

全球监管动向:从帕劳到夏威夷,再到地方政府

帕劳:作为国家率先迈出一步

太平洋岛国帕劳依据2018年通过的《负责任旅游教育法》,禁止销售和使用含有被认为对珊瑚礁有害的化学物质的防晒霜。禁止对象包括氧苯酮和甲氧基肉桂酸辛酯等10种化学物质,自2020年1月1日起施行。据报道,违反者将被处以1000美元以下的罚款。这被视为首个在国家层面监管防晒成分的例子。

夏威夷州:自2021年起禁售

夏威夷州州长于2018年7月签署法案,自2021年1月1日起,禁止销售和流通含氧苯酮或甲氧基肉桂酸辛酯的防晒霜。医生处方产品及游客自带的产品不在管制范围内。此外,据报道,夏威夷州茂宜县自2022年10月起实施条例,禁止销售二氧化钛或非纳米氧化锌等矿物类以外的防晒霜。

佛罗里达州基韦斯特等地方政府

在美国佛罗里达州的旅游胜地基韦斯特,市议会于2019年2月以6比1通过决定,禁止销售含氧苯酮和甲氧基肉桂酸辛酯的防晒霜。原定于2021年1月1日施行,有医生处方时属于例外。不过,各自治体的规定可能因州层面的决定或反对意见而变化,出行前确认最新信息很重要。

地区决定·通过施行主要对象成分
帕劳2018年(《负责任旅游教育法》)2020年1月1日氧苯酮等10种
夏威夷州2018年7月(州长签署)2021年1月1日氧苯酮、甲氧基肉桂酸辛酯
基韦斯特(佛罗里达州)2019年2月(市议会6比1)2021年1月1日(预定)氧苯酮、甲氧基肉桂酸辛酯
夏威夷州茂宜县自2022年10月起2022年10月1日限制矿物类以外产品的销售(报道)
主要监管动向(依据报道和公开资料整理;现行运行情况请以各政府公告为准)

围绕监管的赞成与反对

  • 由于防晒霜有助于预防皮肤癌,部分医疗界人士反对禁令。
  • 行业方面主张,成分与珊瑚白化之间的因果关系尚未得到证明。
  • 支持监管的研究者则以不断积累的研究结果为依据。

科学家意见分歧的原因:已知什么,未知什么

实验室结果与真实海洋之间的差距

显示氧苯酮毒性的实验大多是在水槽中让珊瑚幼虫或细胞暴露于固定浓度下进行的。在真实海洋中,成分会被海流扩散,被紫外线和微生物分解,浓度因地点和时间差别很大。因此,如何把“实验中出现影响的浓度”与“珊瑚礁实际存在的浓度”联系起来,研究人员之间也存在争论。

2022年美国国家科学院的报告

2022年8月,美国国家科学、工程和医学科学院(NASEM)发布报告,对防晒霜在水环境中的归趋、暴露和影响的既有研究进行了综合评估。据NOAA的说明,该报告承认某些化学类紫外线防护成分可能对包括珊瑚在内的水生生物造成危害,同时指出需要对化学类防晒霜中所有紫外线防护成分进行更全面的生态风险评估。换言之,其立场是:数据不足,既不能说“无害”,也不能说“危害已确定”。

白化的最大原因是水温上升

大规模引发珊瑚白化的是海水温度上升。高温下珊瑚如何失去共生藻(虫黄藻)的机制,已在既有文章《珊瑚白化为什么会发生?》中详细介绍。防晒成分被视为叠加在这类重大压力之上的额外负担来讨论,此外还有海洋酸化、陆地污染、过度捕捞、沿岸开发、疾病和外来物种等多重威胁。关于酸化,也可参考《海洋酸化与珊瑚礁》。

  • 较为确定的事:部分紫外线吸收剂在实验中对珊瑚幼虫和细胞产生了不良影响
  • 仍在讨论的事:真实珊瑚礁中的损害规模,以及对白化的贡献比例
  • 信息不足的事:许多成分的生态风险评估,以及长期低浓度暴露的影响
珊瑚礁所受多重压力(水温上升、酸化、污染、防晒成分)的概念图
珊瑚礁同时承受多重压力

日本的情况:冲绳的珊瑚礁与旅游现场

未发现国家层面的监管

就笔者确认的范围而言,日本并没有像帕劳或夏威夷那样,以保护珊瑚为目的由国家统一监管防晒成分的制度。另一方面,在冲绳等珊瑚礁海域,潜水和浮潜经营者正逐步呼吁参加者予以配合。各经营者的规则不同,参加前先确认会更安心。

冲绳保护珊瑚礁的举措与防晒霜

冲绳的珊瑚礁是日本国内旅游与自然保护关系最为密切的海域之一。珊瑚养殖和移植、红土流失对策等各种保护活动正在推进。珊瑚礁的现状在《冲绳的珊瑚礁》中有详细介绍。在这样的大保护格局中,对防晒霜多加留意,是来访者每个人都能采取的身边行动之一。

如何解读“Reef Safe”标示

有些产品标有“Reef Safe”“对珊瑚友好”,但就我确认的范围而言,这些用语背后并没有公开、统一的认证标准。许多情况下是厂家自行定义,因此不要只看标示,而应查看成分表,确认其中是否含有NOAA所列的那类成分。

以要点列表汇总本文重点的图版
本文要点,各章有详细说明

对珊瑚更友好的防晒霜选择方法

需要检查的4个要点

  1. 在成分表中确认是否含有氧苯酮(二苯甲酮-3)和甲氧基肉桂酸辛酯(甲氧基肉桂酸乙基己酯)。
  2. NOAA认为不使用化学类紫外线吸收剂的矿物类(二氧化钛、氧化锌)是“更好的选择”。
  3. 由于纳米颗粒属于关注对象,选择标有“不含纳米颗粒”的产品会更放心。
  4. 防水产品在海中不易脱落,但过度使用会增加对皮肤和环境的负担,因此应限于必要的场合。

选择矿物类产品时的注意事项

矿物类防晒霜涂抹后容易发白,使用感也可能较厚重。此外,也并未确认矿物类产品对珊瑚完全没有影响。在这里,适宜照原样接受NOAA谨慎的表述:“被认为影响较小的选择”。

选择日本产品时的提示

  • 养成查看容器背面成分表的习惯
  • “无化学成分”“不含吸收剂”的标示多半只是表示未使用紫外线吸收剂,并不是珊瑚保护的认证
  • 拿不准时,可以询问潜水店或旅行社推荐哪些产品
一边确认成分表一边挑选防晒霜的插画
购买前查看成分表的习惯,是保护海洋的第一步

入海前能做的事:不减少防护也能减少流失

NOAA推荐的“涂抹以外”的防晒措施

NOAA还推荐防晒霜以外的措施:在紫外线最强的上午10点到下午2点之间待在阴凉处,并穿着带有紫外线防护指数(UPF)的防晒服,如防晒衣和长袖长裤。衣物不会被冲掉,因此不会流入海中。

涂抹与清洗的小技巧

  • 在入水前30分钟以上涂抹,可能使其更好地渗入皮肤,减少溶入水中的量(一般性使用经验)
  • 不要全身涂抹,而是以脸、颈部、手背等暴露部位为主,能用衣物遮住的部位就用衣物遮住
  • 确认海滩和珊瑚礁周边是否设有冲洗场所
  • 垃圾带走,并遵守不触碰、不踩踏珊瑚礁等基本礼仪

经营者和地方政府能做的事

潜水店和酒店可以出借或销售对珊瑚更友好的产品,并在入水前引导客人用衣物防晒。地方政府可以向游客宣传,并推进珊瑚礁水质监测。只有个人的努力与地区规则相结合,海洋所承受的负担才会真正减少。

今天就能做的行动

  • 下次去海边之前,先查看手头防晒霜的成分表
  • 穿上带UPF的防晒衣,把涂抹量降到最低
  • 预约潜水或旅游时,询问防晒霜的规定

总结:同时守护珊瑚与肌肤

本文要点

在实验中,防晒霜的部分成分对珊瑚幼虫和细胞产生了不良影响。帕劳、夏威夷州和部分地方政府已对氧苯酮、甲氧基肉桂酸辛酯等作出限制。另一方面,真实珊瑚礁的损害有多大仍在研究中,2022年NASEM报告也指出需要进一步开展生态风险评估。

此外,珊瑚白化的最大原因是水温上升,防晒霜是叠加其上的额外负担。正因如此,在应对气候变化这一大课题的同时,个人所能做出的选择依然有意义。

读完之后

并不需要减少防晒措施。了解成分,善用衣物和阴凉处,在必要时选择合适的产品,仅此就有可能减少流入海中的成分。希望您下次在珊瑚礁海域度过时,能想起这篇文章。关于珊瑚的生存机制,也推荐阅读《珊瑚与虫黄藻的共生》。

总结

  • 部分紫外线吸收剂在实验中对珊瑚显示出不良影响
  • 帕劳(2020年)、夏威夷州(2021年)等已作出监管
  • 真实海洋中影响的大小仍在研究中
  • NOAA推荐矿物类产品、阴凉处和UPF服装
  • 白化的最大原因是水温上升,防晒霜是额外负担

参考文献与来源

  1. NOAA国家海洋服务局:护肤化学品与珊瑚礁 – 防晒成分与珊瑚礁的说明
  2. Downs等(2016)防晒紫外线过滤剂氧苯酮对珊瑚浮浪幼虫和原代培养细胞的毒性病理效应 – Archives of Environmental Contamination and Toxicology 70:265–288
  3. 美国国家科学院(NASEM):防晒霜与水环境报告 – 2022年8月发布
  4. Reef Resilience Network:Downs等2016年研究摘要 – 研究要点整理
  5. CNN日本网站:帕劳为保护珊瑚礁禁用防晒霜,全球首例(日文) – 关于帕劳监管的报道
  6. CNN日本网站:夏威夷州防晒霜监管报道(日文) – 关于夏威夷禁售的报道
  7. PADI日本:对珊瑚友好的防晒霜(日文) – 面向潜水者的解说
  8. NOAA珊瑚礁保护计划 – 珊瑚礁威胁与保护

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