“微塑料”污染：來源、污染現狀及其生物環境影響
環境
編者按：微塑料（microplastics）作為一種新興污染物已引起全球關注，也是近些年的研究熱點。水中微塑料污染的來源有哪些？污染現狀如何？微塑料污染對生態環境會造成哪些影響？西安理工大學趙亞乾教授團隊帶來該研究方向的最新進展。
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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是在2004年英國Thompson教授發表在Science的文章中。2008年之后，針對微塑料的相關研究越來越多，人們逐漸認識到了微塑料污染的嚴重性和研究的必要性。
“塑料已經入侵了人體！”2018年10月22日舉辦的歐洲腸胃病學會議上，奧地利科學家的研究結果舉座皆驚。他追蹤了來自世界8個國家的測試者的飲食，并檢測他們的糞便，發現在每個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個國家的259瓶瓶裝水，并發現其中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，即生產之時的粒徑就小于5mm的塑料微珠，常被用在有清潔作用的洗漱用品中；第二類是次級微塑料，是指大塊塑料經過物理、化學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。其粒徑小、密度輕，遷移性強；另外，微塑料比表面積大，表面疏水性強，易于富集微生物、重金屬和有機污染物；除此之外，微塑料還會向水體釋放自身有害添加劑。這些性質影響了微塑料污染情況的復雜性，增加了相關研究的難度。
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微塑料污染現狀
微塑料污染在全球表現出“廣泛而集中”特點。微塑料的特征決定了它易受到洋流、風力等影響進行遷移，目前監測到的微塑料污染范圍極廣，在兩極、冰川甚至深海都發現了微塑料的存在；而不同水域之間微塑料豐度又相差甚遠。在靠近人類聚居區的水域，如珠江三角洲；封閉、半封閉海域，如地中海、加勒比海；以及洋流環流區，如北太平洋和北大西洋的亞熱帶環流區都易形成高豐度微塑料污染區。而這些污染區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峻。目前在我國多個水體展開的相關研究調查中都檢測到了微塑料，可見其普遍性。同時，局部高污染情況也不容樂觀，尤以長三角地區為甚。
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微塑料的生物環境影響
大量生物短期暴露實驗證明，微塑料體內累積會對生物體有多方面的影響，包括代替食物影響營養吸收，造成營養不良、影響子代數量和質量、累積引起血栓、具有神經毒性等。細小的微塑料還可能穿過生物組織，進入循環系統，這部分微塑料難以從體內排出，具有潛在健康風險。然而，生物體在微塑料環境中暴露的實際情況往往更加復雜，暴露時間也更長，這種情況下的微塑料毒理效應尚不明確，亟待研究。
目前已經證明微塑料進入了人體，但其對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來明確微塑料對人體的影響。
另外，微塑料作為載體對于某些污染物如重金屬和有機污染物具有極強的吸附性，這些污染物隨微塑料遷移，進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、加拿大等國家已經相繼出臺有關法案及應對措施，減少海洋垃圾的傾倒，限制個人護理產品中塑料微粒的應用。然而放至全球范圍，這些改變對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方向，一是阻止大塊塑料進入水體，如設置人工濕地、生態緩沖帶等；二是去除已進入水中的微塑料。挪威、芬蘭、加拿大和德國等國家都進行了相關研究。常規城市污水三級處理系統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，要達到良好的出水效果還需要增加四級處理措施，或者對原處理系統進行強化。另一方面，目前對微塑料的去除多基于原有的污水處理措施，針對微塑料污染的去除技術研究尚待開發。
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展望
總體而言，微塑料污染的嚴重性不可低估。其污染范圍廣、深度大，而對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，微塑料的檢測缺乏規范的方法和程序，其豐度描述單位也不盡相同，這阻礙了不同研究結果之間的可比性。急需一套成熟的檢測方法和標準豐度描述單位。其次，微塑料對于生物的毒理反應尚不明確，對微塑料究竟如何影響生物體缺乏認知，微塑料的遷移累積造成的生態環境效應也有待研究。同時，開發經濟有效的技術措施以去除水中的微塑料污染也迫在眉睫。最后，對于納米級微塑料還缺乏關注，納米級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水利水電學院市政工程系。
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
