海洋微塑料的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的研究進(jìn)度及展望

張 蕾

（河北省秦皇島市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控與檢測(cè)中心 河北秦皇島 066000）

引言

全世界范圍內(nèi)的塑料制品每年總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)2000 萬(wàn)噸。塑膠材料產(chǎn)品的大批量使用會(huì)產(chǎn)生大量的塑料廢棄物，最后會(huì)通過(guò)多種途徑帶入海洋。預(yù)計(jì)從2015 年起，將會(huì)有多達(dá)900 萬(wàn)噸塑料廢棄物被棄置于海洋[1]。海上的塑料垃圾主要可以劃分為大型塑料、小型塑料。當(dāng)前我國(guó)對(duì)海洋微塑料研究重點(diǎn)主要是集中于此。微塑材料包括了原料的來(lái)源、環(huán)境濃度、生物效應(yīng)及與化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程等，但是有關(guān)微塑材料物理遷移的研究還比較缺乏。通過(guò)對(duì)海洋微塑料處理在海洋環(huán)境中的物理轉(zhuǎn)移發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了深入的研究，加深了人們對(duì)其轉(zhuǎn)移規(guī)律的了解和認(rèn)識(shí)，可以精準(zhǔn)地去除和鎖定它們的聚集地，提高了海洋垃圾處理的效率，為海洋微塑料污染防控工作的綜合管理和預(yù)防提供了理論指南。

1 海洋環(huán)境中微細(xì)塑料污染的研究

1.1 海水污染狀況

微細(xì)塑料在大多數(shù)的海洋、河口、海灣中都有著廣泛的分布，海洋塑料生態(tài)污染問(wèn)題已經(jīng)從一個(gè)地方性的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題逐步發(fā)展成為整個(gè)世界區(qū)域性的環(huán)境問(wèn)題。海上發(fā)現(xiàn)的微塑膠品種有聚酯、聚酰胺等，其成分以纖維為主，顏色以黑、藍(lán)為主。光譜學(xué)分析結(jié)果表明，其主要組成成分是聚乙烯、聚丙烯等，很大一部分是不規(guī)則的碎片[2]。

1.2 海洋沉積物污染現(xiàn)狀

當(dāng)前，對(duì)于沙灘海洋中微塑料的土壤環(huán)境污染等相關(guān)問(wèn)題的研究已在實(shí)踐中取得了一些突破性的進(jìn)展，例如，在部分歐洲國(guó)家，對(duì)于沙灘微塑料的研究相對(duì)還是較少，其粒徑一般都應(yīng)該是小于1 毫米，主要的化學(xué)成分有聚酯、聚乙烯等，其中沙灘微塑料主要化學(xué)成分有98.7%是碳素或者是黑色，顏色多為藍(lán)色和黑色。

在對(duì)環(huán)境污染認(rèn)識(shí)不足的情況下，北太平洋沉積物微粒中含有聚丙烯和微塑料，世界各國(guó)的專家和研究者采用密度分離法，分別從北白令海和楚科奇海沉積物微粒中提取微粒。發(fā)現(xiàn)提取物的粒徑介于0.10～4.86 之間，其中以楚科奇海的沉積物中被人們檢測(cè)到的聚丙烯有毒含量最高，組成部分的化學(xué)元素中以聚丙烯含量最多（51.5%），且已經(jīng)鑒定的細(xì)胞微粒分別為玻璃纖維（64.4%）和玻璃薄膜（35.6%）。南極洲及其周邊海域20 處的沉積物中也曾經(jīng)發(fā)生過(guò)類似的現(xiàn)象，其中微塑料的直徑均小于0.1mm，最大濃度一般可以達(dá)到0.5ml/L，組成的微塑料類型基本上均為玻璃纖維，一般最大長(zhǎng)度范圍應(yīng)該是為2～5mm，顏色多數(shù)為白、紅、綠三種。

調(diào)查了一些來(lái)自于現(xiàn)今我國(guó)東部渤海和今屬黃海的72 個(gè)不同沉積場(chǎng)所的渤海沉積物分析樣品，發(fā)現(xiàn)所有這些沉積樣品均可能包括了少量的金屬微塑料和材料，其粒徑在66.25～4982.59μm 之間，纖維含量最高[3]。

1.3 微塑料對(duì)海洋生物污染的現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)不同的海洋生物捕獲微塑料的情況進(jìn)行了研究，評(píng)估了微塑料在環(huán)境中可能會(huì)產(chǎn)生的自然資源與社會(huì)環(huán)境危害以及影響人類身體健康的風(fēng)險(xiǎn)，海洋生物不僅能夠維護(hù)海洋環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)安全，還在我們的食物鏈中起著重要的作用。

由于存在海洋微生物塑料晶體中的特殊化學(xué)粒子和重金屬對(duì)海洋生物塑料有著天然的多種生物化學(xué)毒性等諸多自然原因，海洋微生物塑料現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展成為了包括當(dāng)今世界亞洲各國(guó)的海洋環(huán)境保護(hù)科學(xué)家和其他海洋生物學(xué)家所高度關(guān)注的一個(gè)研究領(lǐng)域重點(diǎn)。

塑料制品可能會(huì)單獨(dú)或與其他環(huán)境污染物一起，對(duì)大多數(shù)浮游生物、貝類、甲殼類、魚類和其他海洋生物個(gè)體造成嚴(yán)重的危害，并迅速向全球食物鏈的每一個(gè)方向擴(kuò)散，最終其大概率會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。微塑料因?yàn)樗念w粒徑小、比表面積大，各種化學(xué)污染物很容易被吸收到海水中的，從而可以對(duì)海水中的生物起到復(fù)合毒性效應(yīng)。此外，還在水中吸附了一些含有氯化鋅、銅、鉛、鉻、鎘等多種不同化學(xué)性質(zhì)的重金屬，成為這些各種化學(xué)性復(fù)合污染物的主要化學(xué)釋放反應(yīng)載體，對(duì)于人類海洋環(huán)境也同樣會(huì)直接造成各種化學(xué)性的復(fù)合產(chǎn)物污染，其中具有化學(xué)性質(zhì)的各種復(fù)合產(chǎn)物毒性污染比例較高要遠(yuǎn)遠(yuǎn)程度高于單一物的化學(xué)性[4]。

2 海洋微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)控制措施

針對(duì)海洋環(huán)境中微量塑料污染的廣泛性和嚴(yán)重性，開展監(jiān)測(cè)與治理工作已迫在眉睫。針對(duì)我國(guó)海洋環(huán)境中微量塑料污染的現(xiàn)狀，本文從理論層面、技術(shù)層面和政府管理層面分別提出了應(yīng)對(duì)微量塑料污染的建議。

（1）制定應(yīng)對(duì)海洋環(huán)境微塑料污染的短期、中期和長(zhǎng)期規(guī)劃。正如傳統(tǒng)的污染性物質(zhì)那樣，海洋環(huán)境中的小顆粒污染也越來(lái)越引起了重視。為扎實(shí)地推進(jìn)了相關(guān)工作，從宣傳、科學(xué)研究、檢測(cè)、監(jiān)督、預(yù)防與治理等方面出臺(tái)了相關(guān)政策，制定了5 年、10年乃至更久一段時(shí)間的海洋環(huán)境微塑料大氣污染預(yù)測(cè)和治理工作規(guī)劃。

（2）盡快制定海洋環(huán)境中微型塑料的監(jiān)測(cè)、監(jiān)視和管理的標(biāo)準(zhǔn)和方法規(guī)范。對(duì)目前我國(guó)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的各項(xiàng)研究成果已經(jīng)進(jìn)行了重新總結(jié)、完善，補(bǔ)充了原有空缺的各項(xiàng)研究行動(dòng)計(jì)劃，盡快對(duì)其進(jìn)行重新編輯、建立有關(guān)海洋生態(tài)環(huán)境微生物塑料的安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)管操作方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以期為海洋生態(tài)環(huán)境微生物塑料的規(guī)范治理提供參考，并在符合國(guó)家現(xiàn)行統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)技術(shù)體系規(guī)范下可以獲取一套系統(tǒng)、可靠的比較、實(shí)用的精確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（3）在重點(diǎn)區(qū)域，如海洋、島礁、岸灘和河口，開展微塑性本底普查。對(duì)微塑料對(duì)于各類海洋水體、海洋生物、沉淀體等各類污染成分、豐度、形態(tài)學(xué)等特性，以及微塑料的各種污染物、沉積物的吸附性和流動(dòng)性種類、數(shù)量等多個(gè)方面數(shù)據(jù)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)與應(yīng)對(duì)管理。并將其納入全國(guó)各類海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，做好日常運(yùn)行管理，將收集的質(zhì)量相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理后編入本主管部門的上一年度全國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境管理情況監(jiān)測(cè)公報(bào)，為我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境微生物塑料的質(zhì)量監(jiān)測(cè)與應(yīng)用管理及其發(fā)展應(yīng)用提供了第一手實(shí)用信息。

（4）對(duì)不同的海域、島嶼、岸灘及河口地區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查、研究。微塑膠源及途徑在普查的基礎(chǔ)上，針對(duì)微塑膠源可能出現(xiàn)的各種入海途徑，研究有效地監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，不僅需要明確微塑膠源的來(lái)源、通量、入海路徑，還需要確定重點(diǎn)海域、海灣、島礁、岸灘、河口等輸入途徑。

（5）利用信息技術(shù)構(gòu)建監(jiān)控與治理。海岸帶微塑料立體地理信息管理系統(tǒng)支持重點(diǎn)區(qū)域微塑料和塑料垃圾入海監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，利用地面和海上監(jiān)測(cè)設(shè)施，結(jié)合衛(wèi)星遙感技術(shù)，建立海陸空立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)地理信息管理系統(tǒng)。

（6）鼓勵(lì)研究與開發(fā)，生產(chǎn)和使用。降低可降解塑料制品成本是推廣可降解塑料廣泛的關(guān)鍵，因此應(yīng)加大對(duì)廉價(jià)可降解塑料制品研發(fā)、生產(chǎn)和使用的支持力度。

（7）加強(qiáng)宣傳和政策引導(dǎo)。充分利用了政府和社會(huì)的資源，充分利用了媒體、會(huì)議、學(xué)校等途徑，加大了引導(dǎo)力度，提高公眾對(duì)海洋環(huán)境中微量塑料廢棄物污染的認(rèn)知，增強(qiáng)全社會(huì)對(duì)封堵海洋塑料廢棄物污染的自覺性認(rèn)知。

（8）制定并有效并實(shí)施相關(guān)法律、政策及措施。以環(huán)保法律政策為基礎(chǔ)，制定塑料垃圾的回收和處理、推廣利用可降解塑料的相關(guān)法規(guī)，落實(shí)塑料在海洋環(huán)境中的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理單位及其他企業(yè)和個(gè)人的責(zé)任，構(gòu)建日常生產(chǎn)與使用塑料垃圾的分揀、回收、處理等工作機(jī)制，遏制了塑料垃圾流向海洋，為防止和治理海洋環(huán)境中的微塑料污染問(wèn)題提供了制度性的保障。

（9）進(jìn)行國(guó)際合作。鑒于我國(guó)海洋環(huán)境中微塑料受到污染的范圍較寬、影響深遠(yuǎn)、無(wú)界限的嚴(yán)酷現(xiàn)狀，需要加強(qiáng)政府和國(guó)際社會(huì)、政府和國(guó)際組織在相關(guān)政策制定、科學(xué)研究、技術(shù)推廣方面的國(guó)際交流與合作，共同應(yīng)對(duì)，努力逐漸有效地降低海洋環(huán)境微塑料儲(chǔ)藏物的存量及各種微塑料廢棄物的存量。

3 海洋微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究前景

微塑作為一種全新的地球污染物形式，日益受到人們的重視。在進(jìn)入海洋環(huán)境后，由于各種物理、化學(xué)及其他生物相互作用等的綜合影響，它們的活動(dòng)和行為發(fā)生了比較復(fù)雜的變化，難以直接地研究其在大陸性海洋環(huán)境中的轉(zhuǎn)移規(guī)律。而且，從我國(guó)目前的研究情況來(lái)看，大部分實(shí)驗(yàn)都集中在可控的室內(nèi)環(huán)境中。為此，應(yīng)延長(zhǎng)微塑料的暴露時(shí)間，并在將來(lái)進(jìn)行一系列原位實(shí)驗(yàn)。深入探究微塑料對(duì)自然環(huán)境下海洋生物特別是大表面微塑料對(duì)海洋生物的影響和機(jī)理。

結(jié)語(yǔ)

微塑料的環(huán)境污染無(wú)處不在。除了我們普遍可以認(rèn)識(shí)和看到的內(nèi)陸上游河流和沿海下游地區(qū)，微型透明塑料污染物也廣泛地大量存在于當(dāng)今我國(guó)西部的雪山高原、湖泊、深海。經(jīng)過(guò)不斷遷移，微塑料并逐步與現(xiàn)代人們?nèi)粘５母黝愂称泛妥o(hù)膚美容以及化妝品中，已經(jīng)直接危及到了我們的生命安全。微塑料的環(huán)境污染正在逐漸成為一個(gè)極具全球性的社會(huì)問(wèn)題。微塑料在全球海洋及其周圍的生態(tài)環(huán)境中造成的巨大污染，已嚴(yán)重威脅到我們的人身安全，更大的威脅正在逐步被激發(fā)。海洋微溶性塑料正逐步發(fā)展成為世界各國(guó)專家學(xué)者學(xué)術(shù)研究的一個(gè)重要熱點(diǎn)。研究微溶性塑料在我國(guó)海洋環(huán)境管理中的生態(tài)分布，對(duì)海洋生物藻類種群和其他海洋植物生態(tài)環(huán)境的直接影響以及研究微塑料的優(yōu)化降解和回收處理利用方法，已經(jīng)逐漸成為當(dāng)務(wù)之急。