五大湖中的三個——休倫湖、蘇必利爾湖和伊利湖——充斥著塑膠。但這並非克里斯托式景觀藝術家覆蓋水岸的作品。相反，根據今年夏天將在《海洋汙染公報》上發表的調查結果，被稱為微塑膠的小塑膠珠才是罪魁禍首。“最高計數是在微塑膠類別中，直徑小於一毫米，”紐約州立大學弗雷多尼亞分校的化學家謝麗·“山姆”·梅森解釋說，她領導了去年七月的五大湖塑膠汙染調查。“在掃描電子顯微鏡下，我們發現的許多顆粒都是完美的球形塑膠球。”
化妝品製造商使用這些微珠或微去角質劑作為面部和身體磨砂膏中的磨料。它們太小了，水處理廠無法過濾，因此它們被衝入下水道並進入五大湖。最大的擔憂：黃鱸魚或海龜和海鷗等魚類認為它們是晚餐。如果魚類或鳥類吃下惰性珠子，這種材料可能會剝奪它們從真正食物中獲取營養的機會，或者卡在它們的胃或腸道中，阻塞消化系統。
4月初，在路易斯安那州新奧爾良舉行的第245屆美國化學學會全國會議暨博覽會上，威斯康星大學蘇必利爾分校的化學家洛雷娜·里奧斯宣佈，她的團隊在湖泊中發現了每平方英里（2.5平方公里）1500至170萬個塑膠顆粒，伊利湖的濃度最高。里奧斯正在與梅森和5 Gyres研究所合作進行這項研究，該研究所是一家位於洛杉磯的研究機構，研究大西洋、太平洋和南大洋五個亞熱帶環流中的垃圾帶。
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通常，海洋中直徑為一到五毫米的碎片百分比更高，然而，由於未知原因，該團隊研究的三個五大湖的微塑膠濃度更高，約佔85%，尺寸小於一毫米。
里奧斯在她測試的魚類樣本中沒有發現任何塑膠，但它們都來自蘇必利爾湖，由於水流經湖泊的方式，蘇必利爾湖的問題較小。“蘇必利爾湖的塑膠比休倫湖少一點，而休倫湖又遠少於伊利湖，”里奧斯說。“因此，看看[今年夏天]安大略湖[伊利湖下游]的計數是否更高，這將非常有趣。”
俄亥俄州自然資源部 (ODNR) 費爾波特漁業研究站已在正在進行的飲食分析研究中發現黃鱸魚體記憶體在塑膠，里奧斯說。儘管他們尚未釋出任何關於魚類內臟中塑膠的資料，但他們將開始將魚類送給她進行分析。“今年夏天，我們將尋找飲食中是否存在塑膠，如果我們發現任何塑膠，將送到里奧斯博士那裡以確認塑膠中聚合物的型別，”費爾波特港魚類研究部門的魚類生物學家安·瑪麗·戈爾曼證實。
里奧斯的背景包括研究太平洋垃圾帶中的塑膠碎片和永續性有機汙染物 (POPs)。她對伊利湖樣本的化學分析顯示，多環芳烴 (PAHs) 的含量各不相同，多環芳烴是不完全燃燒的產物，通常在鍊鋼廠焦化廠附近或燃燒木材或石油產品時發現。混合物中還含有多氯聯苯 (PCBs) 和其他有機氯化物，例如強效且有毒的殺蟲劑滴滴涕。多氯聯苯曾用於電力變壓器和電機，直到國會在 1979 年禁止生產，因為它們能夠導致人類癌症。
里奧斯報告說，塑膠碎片本質上是“固體油”，像海綿一樣吸收化學物質。伊利湖中多環芳烴的濃度是太平洋的兩倍，因為海洋的體積稀釋了小顆粒。
汙染物可以在環境中停留 50 多年，並可能在魚類和其他生物體內積聚，透過其他物種的攝入沿著食物鏈向上轉移。多環芳烴會導致積累更高濃度的生物體 DNA 損傷，進而可能導致癌症或生理損傷。多氯聯苯會導致心臟問題、骨骼畸形和神經系統缺陷。其中一些化合物被歸類為內分泌干擾物，這意味著它們會影響植物、動物甚至人類的激素水平和系統。“我們尚不清楚魚類或食用含有這些汙染物的塑膠的生物體在五大湖中發生了什麼，”里奧斯說。“我計劃研究魚類的內分泌系統是否受損，以及問題是否止步於此，或者是否以有害的量沿著食物鏈一直向上移動到人類。”她還計劃研究魚類死亡後化合物會發生什麼變化。
在五大湖進行的首次此類研究之前，已有研究表明，海洋中的塑膠和微塑膠對大小型海洋生物（包括蛤蜊和貽貝等濾食性動物）具有直接和長期的影響。里奧斯說，永續性有機汙染物可以透過母體的卵傳遞，損害胚胎和幼魚最敏感的生命階段，即使是輕微的健康問題也會降低生存率。
ODNR 的魚類內臟分析發現塑膠纏繞在魚類腸道周圍。梅森說，一位漁民給她發了一張照片，照片中是一條來自安大略湖墨西哥灣的魚，它在幼年時被塑膠環卡住；隨著魚的生長，環像胸衣一樣限制了它的生長。
在今年夏天對伊利湖、密歇根湖和安大略湖以及聖勞倫斯河進行的後續研究中，梅森和她的同事將繼續研究陽光分解塑膠的方式，導致化學物質逸出到水中，並嘗試找到更確切的塑膠汙染來源。“你幾乎永遠無法確定微塑膠的產品或來源是在海上的哪裡，”5 Gyres 研究所執行主任馬庫斯·埃裡克森解釋說。“但在五大湖，我們可以。”他解釋說，由於湖泊是一個較小的、封閉的地理區域，因此比在浩瀚的開闊海洋中更容易從樣本中確定更準確的廢物特徵或識別可能的汙染廢水來源。
這並不意味著人們應該停止洗臉或身體。埃裡克森和其他人正在向化妝品製造商呼籲，用天然去角質材料（如浮石、燕麥片、杏子或核桃殼）取代塑膠微珠，化妝品公司如 Burt's Bees 或 St. Ives 已經在他們的產品中使用了這些材料。
最近，由於 5 Gyres 研究所與合作伙伴 Plastic Soup Foundation 和 Plastic Free Seas 合作開展的活動，成功說服企業，The Body Shop 和歐萊雅宣佈他們已停止在其面部和身體清潔劑中使用塑膠微珠。這些團體還與強生公司密切合作，強生公司剛剛宣佈將停止在其所有產品中使用微珠。聯合利華宣佈將在 2015 年停止使用微珠。一旦該團隊的論文在今年夏天發表，埃裡克森希望與寶潔公司再次會面，以說服該公司重新考慮在其產品中替換微珠。“我們有證據表明微塑膠確實會造成危害，”他說。“我希望我們可以將這項研究轉化為一些積極的行動。”