五大湖中的三个——休伦湖、苏必利尔湖和伊利湖——充斥着塑料。但这并非克里斯托式景观艺术家覆盖水岸的作品。相反，根据今年夏天将在《海洋污染公报》上发表的调查结果，被称为微塑料的小塑料珠才是罪魁祸首。“最高计数是在微塑料类别中，直径小于一毫米，”纽约州立大学弗雷多尼亚分校的化学家谢丽·“山姆”·梅森解释说，她领导了去年七月的五大湖塑料污染调查。“在扫描电子显微镜下，我们发现的许多颗粒都是完美的球形塑料球。”
化妆品制造商使用这些微珠或微去角质剂作为面部和身体磨砂膏中的磨料。它们太小了，水处理厂无法过滤，因此它们被冲入下水道并进入五大湖。最大的担忧：黄鲈鱼或海龟和海鸥等鱼类认为它们是晚餐。如果鱼类或鸟类吃下惰性珠子，这种材料可能会剥夺它们从真正食物中获取营养的机会，或者卡在它们的胃或肠道中，阻塞消化系统。
4月初，在路易斯安那州新奥尔良举行的第245届美国化学学会全国会议暨博览会上，威斯康星大学苏必利尔分校的化学家洛雷娜·里奥斯宣布，她的团队在湖泊中发现了每平方英里（2.5平方公里）1500至170万个塑料颗粒，伊利湖的浓度最高。里奥斯正在与梅森和5 Gyres研究所合作进行这项研究，该研究所是一家位于洛杉矶的研究机构，研究大西洋、太平洋和南大洋五个亚热带环流中的垃圾带。
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通常，海洋中直径为一到五毫米的碎片百分比更高，然而，由于未知原因，该团队研究的三个五大湖的微塑料浓度更高，约占85%，尺寸小于一毫米。
里奥斯在她测试的鱼类样本中没有发现任何塑料，但它们都来自苏必利尔湖，由于水流经湖泊的方式，苏必利尔湖的问题较小。“苏必利尔湖的塑料比休伦湖少一点，而休伦湖又远少于伊利湖，”里奥斯说。“因此，看看[今年夏天]安大略湖[伊利湖下游]的计数是否更高，这将非常有趣。”
俄亥俄州自然资源部 (ODNR) 费尔波特渔业研究站已在正在进行的饮食分析研究中发现黄鲈鱼体内存在塑料，里奥斯说。尽管他们尚未发布任何关于鱼类内脏中塑料的数据，但他们将开始将鱼类送给她进行分析。“今年夏天，我们将寻找饮食中是否存在塑料，如果我们发现任何塑料，将送到里奥斯博士那里以确认塑料中聚合物的类型，”费尔波特港鱼类研究部门的鱼类生物学家安·玛丽·戈尔曼证实。
里奥斯的背景包括研究太平洋垃圾带中的塑料碎片和持久性有机污染物 (POPs)。她对伊利湖样本的化学分析显示，多环芳烃 (PAHs) 的含量各不相同，多环芳烃是不完全燃烧的产物，通常在炼钢厂焦化厂附近或燃烧木材或石油产品时发现。混合物中还含有多氯联苯 (PCBs) 和其他有机氯化物，例如强效且有毒的杀虫剂滴滴涕。多氯联苯曾用于电力变压器和电机，直到国会在 1979 年禁止生产，因为它们能够导致人类癌症。
里奥斯报告说，塑料碎片本质上是“固体油”，像海绵一样吸收化学物质。伊利湖中多环芳烃的浓度是太平洋的两倍，因为海洋的体积稀释了小颗粒。
污染物可以在环境中停留 50 多年，并可能在鱼类和其他生物体内积聚，通过其他物种的摄入沿着食物链向上转移。多环芳烃会导致积累更高浓度的生物体 DNA 损伤，进而可能导致癌症或生理损伤。多氯联苯会导致心脏问题、骨骼畸形和神经系统缺陷。其中一些化合物被归类为内分泌干扰物，这意味着它们会影响植物、动物甚至人类的激素水平和系统。“我们尚不清楚鱼类或食用含有这些污染物的塑料的生物体在五大湖中发生了什么，”里奥斯说。“我计划研究鱼类的内分泌系统是否受损，以及问题是否止步于此，或者是否以有害的量沿着食物链一直向上移动到人类。”她还计划研究鱼类死亡后化合物会发生什么变化。
在五大湖进行的首次此类研究之前，已有研究表明，海洋中的塑料和微塑料对大小型海洋生物（包括蛤蜊和贻贝等滤食性动物）具有直接和长期的影响。里奥斯说，持久性有机污染物可以通过母体的卵传递，损害胚胎和幼鱼最敏感的生命阶段，即使是轻微的健康问题也会降低生存率。
ODNR 的鱼类内脏分析发现塑料缠绕在鱼类肠道周围。梅森说，一位渔民给她发了一张照片，照片中是一条来自安大略湖墨西哥湾的鱼，它在幼年时被塑料环卡住；随着鱼的生长，环像胸衣一样限制了它的生长。
在今年夏天对伊利湖、密歇根湖和安大略湖以及圣劳伦斯河进行的后续研究中，梅森和她的同事将继续研究阳光分解塑料的方式，导致化学物质逸出到水中，并尝试找到更确切的塑料污染来源。“你几乎永远无法确定微塑料的产品或来源是在海上的哪里，”5 Gyres 研究所执行主任马库斯·埃里克森解释说。“但在五大湖，我们可以。”他解释说，由于湖泊是一个较小的、封闭的地理区域，因此比在浩瀚的开阔海洋中更容易从样本中确定更准确的废物特征或识别可能的污染废水来源。
这并不意味着人们应该停止洗脸或身体。埃里克森和其他人正在向化妆品制造商呼吁，用天然去角质材料（如浮石、燕麦片、杏子或核桃壳）取代塑料微珠，化妆品公司如 Burt's Bees 或 St. Ives 已经在他们的产品中使用了这些材料。
最近，由于 5 Gyres 研究所与合作伙伴 Plastic Soup Foundation 和 Plastic Free Seas 合作开展的活动，成功说服企业，The Body Shop 和欧莱雅宣布他们已停止在其面部和身体清洁剂中使用塑料微珠。这些团体还与强生公司密切合作，强生公司刚刚宣布将停止在其所有产品中使用微珠。联合利华宣布将在 2015 年停止使用微珠。一旦该团队的论文在今年夏天发表，埃里克森希望与宝洁公司再次会面，以说服该公司重新考虑在其产品中替换微珠。“我们有证据表明微塑料确实会造成危害，”他说。“我希望我们可以将这项研究转化为一些积极的行动。”