編者按：微塑料（microplastics）作為一種新興污染物已引起全球關(guān)注，也是近些年的研究熱點(diǎn)。水中微塑料污染的來源有哪些？污染現(xiàn)狀如何？微塑料污染對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成哪些影響？西安理工大學(xué)趙亞乾教授團(tuán)隊(duì)帶來該研究方向的最新進(jìn)展。

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什么是微塑料

微塑料被定義為直徑小于5mm的塑料顆粒。微塑料一詞首次出現(xiàn)是在2004年英國Thompson教授發(fā)表在Science的文章中。2008年之后，針對(duì)微塑料的相關(guān)研究越來越多，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了微塑料污染的嚴(yán)重性和研究的必要性。

“塑料已經(jīng)入侵了人體！”2018年10月22日舉辦的歐洲腸胃病學(xué)會(huì)議上，奧地利科學(xué)家的研究結(jié)果舉座皆驚。他追蹤了來自世界8個(gè)國家的測(cè)試者的飲食，并檢測(cè)他們的糞便，發(fā)現(xiàn)在每個(gè)人的糞便顆粒中都有微塑料的存在。早在2018年3月，美國研究者購買了9個(gè)國家的259瓶瓶裝水，并發(fā)現(xiàn)其中93%都含有塑料微粒。不知不覺間，微塑料的蹤跡早已遍布人類生活，甚至進(jìn)入了人類的身體，影響健康。

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微塑料來源與特性

微塑料的來源主要分為兩種，一類是初生微塑料，即生產(chǎn)之時(shí)的粒徑就小于5mm的塑料微珠，常被用在有清潔作用的洗漱用品中；第二類是次級(jí)微塑料，是指大塊塑料經(jīng)過物理、化學(xué)和生物作用最終形成的微小顆粒。

微塑料作為一種新興污染物具有特殊性質(zhì)。其粒徑小、密度輕，遷移性強(qiáng)；另外，微塑料比表面積大，表面疏水性強(qiáng)，易于富集微生物、重金屬和有機(jī)污染物；除此之外，微塑料還會(huì)向水體釋放自身有害添加劑。這些性質(zhì)影響了微塑料污染情況的復(fù)雜性，增加了相關(guān)研究的難度。

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微塑料污染現(xiàn)狀

微塑料污染在全球表現(xiàn)出“廣泛而集中”特點(diǎn)。微塑料的特征決定了它易受到洋流、風(fēng)力等影響進(jìn)行遷移，目前監(jiān)測(cè)到的微塑料污染范圍極廣，在兩極、冰川甚至深海都發(fā)現(xiàn)了微塑料的存在；而不同水域之間微塑料豐度又相差甚遠(yuǎn)。在靠近人類聚居區(qū)的水域，如珠江三角洲；封閉、半封閉海域，如地中海、加勒比海；以及洋流環(huán)流區(qū)，如北太平洋和北大西洋的亞熱帶環(huán)流區(qū)都易形成高豐度微塑料污染區(qū)。而這些污染區(qū)域中的微塑料大多集中在表層水體以及海洋沉積物中，顯示了微塑料污染“匯”的特征。

我國的微塑料污染情況同樣嚴(yán)峻。目前在我國多個(gè)水體展開的相關(guān)研究調(diào)查中都檢測(cè)到了微塑料，可見其普遍性。同時(shí)，局部高污染情況也不容樂觀，尤以長(zhǎng)三角地區(qū)為甚。

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微塑料的生物環(huán)境影響

大量生物短期暴露實(shí)驗(yàn)證明，微塑料體內(nèi)累積會(huì)對(duì)生物體有多方面的影響，包括代替食物影響營養(yǎng)吸收，造成營養(yǎng)不良、影響子代數(shù)量和質(zhì)量、累積引起血栓、具有神經(jīng)毒性等。細(xì)小的微塑料還可能穿過生物組織，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，這部分微塑料難以從體內(nèi)排出，具有潛在健康風(fēng)險(xiǎn)。然而，生物體在微塑料環(huán)境中暴露的實(shí)際情況往往更加復(fù)雜，暴露時(shí)間也更長(zhǎng)，這種情況下的微塑料毒理效應(yīng)尚不明確，亟待研究。

目前已經(jīng)證明微塑料進(jìn)入了人體，但其對(duì)于人類健康危害的研究受到諸多限制難有定論，還需要更充分的研究證據(jù)來明確微塑料對(duì)人體的影響。

另外，微塑料作為載體對(duì)于某些污染物如重金屬和有機(jī)污染物具有極強(qiáng)的吸附性，這些污染物隨微塑料遷移，進(jìn)一步影響了全球污染物的分布。

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控制措施

微塑料污染的控制措施包括源頭措施和攔截及處理措施。

源頭控制措施包括用其它材料代替塑料微珠的使用，加強(qiáng)塑料垃圾的回收利用等。歐盟的一些成員國、美國、加拿大等國家已經(jīng)相繼出臺(tái)有關(guān)法案及應(yīng)對(duì)措施，減少海洋垃圾的傾倒，限制個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中塑料微粒的應(yīng)用。然而放至全球范圍，這些改變對(duì)于微塑料污染的源頭控制杯水車薪。

攔截和處理措施分為兩個(gè)方向，一是阻止大塊塑料進(jìn)入水體，如設(shè)置人工濕地、生態(tài)緩沖帶等；二是去除已進(jìn)入水中的微塑料。挪威、芬蘭、加拿大和德國等國家都進(jìn)行了相關(guān)研究。常規(guī)城市污水三級(jí)處理系統(tǒng)可以去除污水中的部分微塑料，然而出水的小粒徑微塑料豐度較高，要達(dá)到良好的出水效果還需要增加四級(jí)處理措施，或者對(duì)原處理系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)化。另一方面，目前對(duì)微塑料的去除多基于原有的污水處理措施，針對(duì)微塑料污染的去除技術(shù)研究尚待開發(fā)。

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展望

總體而言，微塑料污染的嚴(yán)重性不可低估。其污染范圍廣、深度大，而對(duì)于微塑料的了解和研究還處于起步階段，尚有很多問題有待解決。

首先，微塑料的檢測(cè)缺乏規(guī)范的方法和程序，其豐度描述單位也不盡相同，這阻礙了不同研究結(jié)果之間的可比性。急需一套成熟的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)豐度描述單位。其次，微塑料對(duì)于生物的毒理反應(yīng)尚不明確，對(duì)微塑料究竟如何影響生物體缺乏認(rèn)知，微塑料的遷移累積造成的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)也有待研究。同時(shí)，開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施以去除水中的微塑料污染也迫在眉睫。最后，對(duì)于納米級(jí)微塑料還缺乏關(guān)注，納米級(jí)微塑料可以穿透生物體的組織，其影響可能比微塑料更甚，需要引起重視。

注：本文作者康佩穎、趙亞乾來自西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院市政工程系。

來源：中國給水排水-cnww1985 
策劃、編輯：衣春敏

微信制作：文凱

審核：李德強(qiáng)