《Marine Pollution Bulletin》：Schools against plastics: Schooling environmentally conscious students and supporting research on marine litter and microplastics
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海滩塑料污染监测与教育研究，希腊两校学生通过标准化工具采集宏观塑料（密度0.6-5.9/m2）及微塑料（4.6-102.5/kg），发现单用塑料占25%以上，海胆体内检出微塑料。项目验证非专业群体在指导下能可靠采集数据，促进环保教育。
Danae Patsiou|Argyro Adamopoulou|Nikoletta Digka|Helen Kaberi|Christina Zeri|Catherine Tsangaris
希腊海洋研究所（HCMR）海洋学系，地址：Athinon-Souniou大道46.7公里处，邮政信箱712，19013，Anavyssos，希腊
摘要
塑料和微塑料（MP）污染是严重的环境问题，尤其是在海洋生态系统中。本研究展示了“反对塑料运动”（Schools Against Plastics）公民科学计划的结果，该计划动员了来自希腊沿海地区Methoni和Palaia Fokaia两所学校的学生参与塑料污染的监测工作。在科学指导下，学生们使用标准化工具包收集并分析了海滩上的大型垃圾和微塑料。大型垃圾的密度范围为0.6至5.9件/平方米，Methoni的海滩相对较为清洁，这可能是因为其地理位置偏远，且旅游季节性较强，而Palaia Fokaia则更为城市化且游客众多。塑料是主要污染物，其中一次性塑料制品（尤其是瓶盖和烟头）占收集物品的25%以上，这一发现与地中海地区的普遍情况一致。海滩沙子中的微塑料浓度介于4.6至102.5件/千克之间。聚乙烯和聚丙烯是最常见的聚合物类型，颗粒和碎片是最主要的形态。不同类型的聚合物在风化程度（FT-IR羰基指数）上存在显著差异，这表明它们所受的环境影响可能存在差异。此外，学生们还参与了海胆（Paracentrotus lividus）的采样工作，科学家们随后对这些海胆体内摄入的微塑料进行了分析。结果显示，Methoni的海胆平均每只含有1.6件微塑料，Palaia Fokaia的海胆平均含有2件微塑料。在专家的指导下，非专业人士也能有效地收集海滩上的大型垃圾和较大的微塑料，从而确保了这项活动的可持续性和数据的可靠性。“反对塑料运动”展示了公民科学如何有效支持科学研究、提升环保意识，并为解决海洋塑料污染问题提供宝贵数据。
引言
塑料污染已成为一个全球公认的问题，其影响范围从海洋深处延伸到最原始的海岸线（Galgani等人，2015年）。微塑料（MPs）已经渗透到所有环境介质中（Thompson等人，2024年），对众多生物造成影响（Fossi等人，2025年；Gola等人，2021年；Soto-Navarro等人，2021年）。初级微塑料是人为制造的，用于各种用途；或者在使用过程中作为小颗粒释放出来，例如个人护理产品（如化妆品中的微珠）、纺织纤维和轮胎磨损产生的颗粒（欧洲环境署，2022年；Knight等人，2020年）。次级微塑料则是由于大型塑料制品（如幽灵网和绳索纤维）在自然环境中分解而形成的。无论大小如何，塑料都对海洋生态系统构成严重威胁，并可能通过食物链危害野生动物和人类健康（Vethaak和Legler，2021年）。塑料根据尺寸分为：>2.5厘米（大型塑料）、5毫米至2.5厘米（中型塑料）、1毫米至5毫米（大型微塑料）、1微米至1毫米（小型微塑料）以及<1微米（纳米塑料）（GESAMP，2019年）。
在塑料污染研究中，科学知识与社会参与之间存在差距。通过环境政策改变个人行为是一个复杂而缓慢的过程。然而，通过持续的实际参与，可以改变儿童对环境的认识和健康意识（Napper等人，2025年）。教育，特别是通过动手实践和解决实际问题，能够培养长期的环境责任感（Napper等人，2025年；Philip等人，2024年）。让学生参与公民科学项目，使他们能够为减少塑料污染做出有意义的贡献。在公立学校实施公民科学计划有助于打破知识障碍，并包容学校社区中的社会经济多样性（Catarino等人，2023年）。
公民科学是指科学家与公众之间的合作，非专业人士积极参与研究，提供知识、智力投入或资源（Cohn，2008年；Silvertown，2009年）。近年来，公民科学已被证明是解决海洋塑料污染数据缺口的有效工具，同时促进公众参与。世界各地的项目都让学生参与收集和分析水生环境中的大型垃圾和微塑料。其中最早且最具影响力的项目之一是1986年由海洋保护组织（Ocean Conservancy）发起的“国际海岸清洁行动”（International Coastal Cleanup，ICC），该行动动员了全球志愿者收集和记录海洋垃圾（Sinha等人，2024年）。
在地中海地区，公民科学在塑料污染研究中发挥了越来越重要的作用。例如“SEACleaner”（2013–2018年）项目让高中生参与佩拉戈斯保护区（Pelagos Sanctuary）的垃圾收集和微塑料采样工作（Locritani等人，2019年）。MARNOBA平台收集了西班牙海岸线的海滩垃圾数据，并得到了西班牙政府的正式认可（Zorzo等人，2021年）。在德国发起的“Plastic Pirates - Go Europe!”项目被欧盟采纳，展示了年轻人如何使用标准化科学方法参与大规模河流垃圾数据收集（Sinha等人，2024年）。法国的“Plastique à la loupe”项目（自2019年起）让学生能够分析海滩和河流中的塑料垃圾（Philip等人，2024年），而“COLLECT”项目则在非洲和亚洲培训学生记录海岸垃圾并评估其行为影响（Catarino等人，2023年）。这些项目表明，青少年的参与不仅产生了有价值的数据，还增强了环保意识。通过垃圾分类和沉积物采样等活动，他们培养了一代具有环保意识的公民。
为了确保数据质量，这些项目采用了标准协议（如UNEP/IOC、OSPAR），并由受过培训的工作人员进行密切监督。这符合公民科学的最佳实践，使数据适合用于国家和国际评估。学生们通过实地采样、显微镜观察和数据分析学习科学方法，加深了对塑料污染来源和影响的理解。收集的数据支持了当地的教育工作和更广泛的环境监测框架。例如，“COLLECT”项目符合联合国可持续发展目标14（水下生命）（Catarino等人，2023年），而“Plastique à la loupe”项目则有助于法国的海洋垃圾评估（Philip等人，2024年）。许多项目公开分享他们的协议和材料，鼓励教育工作者、科学家和政策制定者之间的合作与复制。
地中海作为人类活动频繁的区域，面临着日益严重的海洋垃圾问题，其中包含了全球约7%的漂浮微塑料，是全球污染最严重的海域之一（Suaria等人，2016年）。尽管其半封闭的地理位置使其成为塑料积聚和科学研究的重点区域，但涉及学生的公民科学项目仍然有限。“反对塑料运动”是一个旨在提高青少年（11岁及以上）对海洋塑料污染意识的公民科学项目，引导他们了解科学研究并培养环保责任感。该项目与欧盟的“恢复我们的海洋和水资源”（Restore our Oceans and Waters）使命相契合，在希腊的三所小学实施（两所位于Palaia Fokaia，一所位于Methoni）。希腊海洋研究所的科学家提供了现场培训和工具包，用于收集和分析附近海滩上的大型垃圾和微塑料。目标是在每所学校建立科学“实验室”，使学生能够监测当地的塑料污染情况并成为海岸环境的守护者。在专家指导下，学生们通过实践参与研究，不仅学习了关键的科学技能，还成为了研究的积极参与者。这种合作将科学和教育联系起来，增强了科学传播，并培养了人们对保护工作的归属感。
本研究展示了“反对塑料运动”项目在希腊地中海沿岸的实施成果。通过学生和教育工作者的积极参与，该项目收集了关于海滩大型垃圾、海滩微塑料以及海胆Paracentrotus lividus体内摄入微塑料的数据。研究旨在：（i）在受过培训的非专业人士的帮助下提供可靠的数据；（ii）将公民科学收集的数据与同行评审的科学文献进行比较；（iii）证明公民科学作为一种高效且经济可行的方法，有助于推进微塑料污染研究。通过验证数据的可信度和科学价值，这项工作强调了公民科学在环境监测、教育和可持续性方面的积极作用。
研究区域
研究区域
每所参与学校组织了两次实地考察：第一次在2022年11月，第二次在2023年5月，次年重复了相同的安排（2023年11月和2024年5月）。根据2021年的人口普查数据，Methoni位于伯罗奔尼撒地区的Messinia省，人口为1029人（希腊统计局，2023年）。Methoni位于爱奥尼亚海沿岸，夏季旅游活动较为频繁（INSETE，2023年）。
大型塑料
2022年11月至2024年5月期间，在Palaia Fokaia和Methoni海滩共收集到1997件塑料垃圾，总重量为39.4千克（图1），其中80%（1606件）来自Palaia Fokaia，20%（391件）来自Methoni。Palaia Fokaia和Methoni的大型垃圾重量分别为23.6千克和15.8千克。两种海滩上的大型垃圾材料分布存在显著差异（卡方检验，p<0.001）。
讨论
海洋大型垃圾主要由塑料制成，这一趋势在欧洲和地中海地区普遍存在（Ribeiro等人，2021年；Vlachogianni等人，2020年、2018年）。在亚得里亚-爱奥尼亚地区，人工聚合物材料占海滩垃圾的91.1%，其中塑料物品占总垃圾的74%至92%（Vlachogianni等人，2018年）。同样，在意大利海滩上，塑料也占主导地位，占比71%至89%（Giovacchini等人）。
CRediT作者贡献声明
Danae Patsiou：撰写初稿、进行研究、筹集资金、进行正式分析、概念构思。Argyro Adamopoulou：撰写、审稿与编辑、进行研究、进行正式分析。Nikoletta Digka：撰写、审稿与编辑、进行研究。Helen Kaberi：撰写、审稿与编辑。Christina Zeri：撰写、审稿与编辑。Catherine Tsangaris：撰写、审稿与编辑、筹集资金。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢Madison Cuthbert在实习期间为这项工作所做的贡献，以及她在FTIR分析方面提供的帮助。我们还要感谢参与项目的学校——Palaia Fokaia第一小学和Methoni小学的师生们，包括校长Eleni Kopsolaimi和Dionysios Psalidas先生，以及所有热情参与项目的教师和学生。这项工作得到了BeMed的支持。
