濱海地下水含水層中微塑料運(yùn)移機(jī)制及環(huán)境效應(yīng)研究綜述

鄒寅俏, 陳廣泉, 于洪軍, 宋 凡, 王延誠(chéng), 趙文卿

濱海地下水含水層中微塑料運(yùn)移機(jī)制及環(huán)境效應(yīng)研究綜述

鄒寅俏1, 2, 陳廣泉1, 2, 于洪軍1, 2, 宋 凡3, 王延誠(chéng)1, 2, 趙文卿1, 2

(1. 自然資源部 第一海洋研究所 自然資源部海岸帶科學(xué)與綜合管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266061; 2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 海洋地質(zhì)過(guò)程與環(huán)境功能實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266237; 3. 水利部信息中心(水利部水文水資源監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心), 北京 100053)

微塑料是現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的產(chǎn)物, 于近海岸富集會(huì)導(dǎo)致海水、地下水與近岸土壤環(huán)境的污染。微塑料具有多樣化的物理化學(xué)性質(zhì), 運(yùn)移機(jī)制復(fù)雜。伴隨人類活動(dòng)加劇與水動(dòng)力條件變化, 微塑料在濱海地區(qū)廣泛遷移并形成差異分布。微塑料能夠釋放自身有毒物質(zhì)、吸附重金屬離子與有機(jī)污染物、使海岸帶區(qū)域水環(huán)境污染加劇、嚴(yán)重危害濱海地區(qū)動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育, 威脅人類健康及濱海生態(tài)安全。因此, 探究微塑料在濱海地下水含水層中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制, 對(duì)于分析其對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在危害、采取有效手段應(yīng)對(duì)微塑料污染具有重要意義。

濱海地下水含水層; 微塑料; 運(yùn)移機(jī)制; 環(huán)境效應(yīng)

微塑料是直徑小于5 mm的塑料顆粒[1], 具有尺寸小、比表面積大等物理化學(xué)性質(zhì), 能夠通過(guò)生物攝食、吸附、絡(luò)合等方式對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。2015年, 微塑料問(wèn)題被列為環(huán)境與生態(tài)科學(xué)領(lǐng)域亟待研究的第二大科學(xué)問(wèn)題[2]。在聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)的號(hào)召之下, 中國(guó)積極致力于海洋微塑料的研究和治理。迄今, 已有30多個(gè)科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展了海洋微塑料研究, 20多個(gè)國(guó)家級(jí)微塑料項(xiàng)目得到了國(guó)家經(jīng)費(fèi)支持[3]。研究區(qū)域涉及河口、海灘、海岸帶、近海、深海、極地等區(qū)域, 微塑料的研究?jī)?nèi)容涉及微塑料的理化性質(zhì)[4]、分布富集[5]、遷移特征[6]、食物鏈累積[7]、分析方法學(xué)[8]、生態(tài)毒理學(xué)[9]、污染治理[10]等方面。截止到2022年7月13日, 基于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù),以“microplastic”為關(guān)鍵詞搜索到的相關(guān)文獻(xiàn)有7 979篇, 以“marine microplastic”為關(guān)鍵詞搜索到的相關(guān)文獻(xiàn)有3 991篇, 并呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì), 間接表明微塑料污染所囊括的問(wèn)題亟待解決。為應(yīng)對(duì)微塑料污染, 2019年, 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)出臺(tái)政策, 禁止在個(gè)人護(hù)理用品中添加并銷售微塑料顆粒的產(chǎn)品[11]。

海岸帶是海陸交互的重要區(qū)域, 在天然水利梯度下, 海底地下水排泄(submarine groundwater discharge, SGD)過(guò)程會(huì)對(duì)近岸海水環(huán)境產(chǎn)生影響[12-14]。而在人類活動(dòng)和氣候變化的共同影響下, 也可能發(fā)生海水入侵地下水含水層的現(xiàn)象, 導(dǎo)致淡水含水層咸化。地下水與海水相互作用機(jī)制十分復(fù)雜, 近岸海水與地下水處于不斷更新的狀態(tài), 并存在離子、有機(jī)物以及微生物的廣泛遷移[15]。微塑料作為污染物或其載體形式留存于海岸帶水域當(dāng)中, 隨水動(dòng)力條件變化, 在地下水與近岸海水間不斷運(yùn)移, 小部分微塑料滯留于海岸帶介質(zhì)空隙, 造成孔隙水污染; 部分微塑料隨水流遷移發(fā)生遠(yuǎn)距離運(yùn)輸, 或結(jié)合路徑中的離子與污染物, 發(fā)生吸附、絡(luò)合、化合等作用, 對(duì)途經(jīng)水域造成不同程度的危害[16-19]。同時(shí)海岸帶水體間的相互作用能夠推動(dòng)微塑料在濱海介質(zhì)通道中的運(yùn)移, 加快微塑料在不同水域內(nèi)的更新速度, 造成不同程度的水質(zhì)污染。

受海岸帶地區(qū)人類活動(dòng)的影響, 微塑料在近海地區(qū)各個(gè)空間區(qū)域的分布反映出其對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在隱患, 微塑料污染已成為海岸帶環(huán)境保護(hù)與生態(tài)治理修復(fù)的重要問(wèn)題。目前學(xué)術(shù)界對(duì)海岸帶微塑料的相關(guān)研究還處于初級(jí)階段, 未來(lái)有關(guān)微塑料的研究應(yīng)致力于了解海洋微塑料的理化性質(zhì)、掌握新型海洋微塑料采樣與分析處理方法、探究微塑料在海洋環(huán)境與海岸帶地下水含水層介質(zhì)中的遷移規(guī)律, 對(duì)海岸帶微塑料進(jìn)行綜合性分析將成為今后微塑料污染研究等方面的重要方向。本文將論述微塑料的基本物理化學(xué)特征, 探究微塑料在濱海地下水含水層中的遷移機(jī)制及其環(huán)境效應(yīng), 從而為微塑料污染預(yù)防與治理提供有力的理論依據(jù)。

1 濱海含水層微塑料來(lái)源與分布

1.1 濱海含水層微塑料來(lái)源

濱海地下水含水層中的微塑料主要來(lái)自于海洋、土壤、大氣這幾大環(huán)境領(lǐng)域(圖1), 根據(jù)生成條件的不同可以分為原生微塑料與次生微塑料[20, 21], 根據(jù)來(lái)源地的不同可分為陸源微塑料與海源微塑料[22]兩種。

原生微塑料是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中直接排放的微觀尺寸介于微塑料定義范圍之內(nèi)的塑料微珠, 多生成于塑料生產(chǎn)階段, 且廣泛應(yīng)用于陸上人類洗化用品, 包括化妝品微珠、工業(yè)清潔產(chǎn)品中的磨砂微珠以及工業(yè)生產(chǎn)的原生樹(shù)脂顆粒等[11,23]; 次生微塑料是占據(jù)主導(dǎo)性地位的微塑料類型[24], 主要指塑料垃圾經(jīng)光化學(xué)降解、機(jī)械磨蝕及生物轉(zhuǎn)化等作用后, 聚合物發(fā)生光解、脆化并最終分解而成的微塑料, 原生微塑料受溫度、機(jī)械磨損、生物干擾、紫外線輻射、氧化作用等影響后會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象, 形成次生微塑料[25, 26]。

陸源微塑料多為陸上農(nóng)業(yè)、工業(yè)、紡織業(yè)、商旅業(yè)活動(dòng)殘留, 包括日化產(chǎn)品使用后產(chǎn)生的市政污水、雨雪天氣空氣中微塑料的沉降、工農(nóng)業(yè)廢水直接性排放、垃圾填埋區(qū)滲濾、工業(yè)活動(dòng)制造等[27-31], 其輸入到地下水含水層的過(guò)程當(dāng)中可能涉及的具體途徑包括風(fēng)力推動(dòng)、地表水流經(jīng)陸地的裹挾作用、淡水補(bǔ)給過(guò)程、土壤滲濾作用等; 海源微塑料多為海上漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、運(yùn)輸業(yè)等過(guò)程所生成, 包括海產(chǎn)品捕撈遺留、養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)、船只行駛殘留、海上作業(yè)平臺(tái)生產(chǎn)勘探、科研設(shè)備磨損等, 其輸入到地下水含水層的過(guò)程當(dāng)中可能涉及的具體途徑包括區(qū)域性海水交換、生物攜帶、微生物運(yùn)載、海水入侵、海水再循環(huán)與孔隙水交換等過(guò)程[16, 32]。

圖1 海岸帶地下水含水層中微塑料主要來(lái)源

海洋-地下水、土壤-地下水、大氣-地下水、陸表或陸表水系-地下水這4種過(guò)程是濱海含水層微塑料來(lái)源的主要?jiǎng)恿C(jī)制。海洋系統(tǒng)能夠通過(guò)海底地下水排泄(Sbumarine groundwater discharge, SGD)以及海水入侵帶入微塑料[16]; 土壤中微塑料能夠借助土壤裂隙、土壤介質(zhì)孔隙、生物活動(dòng)或植物根系進(jìn)行垂向遷移[33, 34]; 大氣中的微塑料能夠在井口處發(fā)生自然沉降或由雨雪作用被動(dòng)沉降[35]; 陸表淡水水系如河流、湖泊等能夠在地下水補(bǔ)給過(guò)程中轉(zhuǎn)移體系內(nèi)的微塑料[34, 36, 37], 并在微塑料自身性質(zhì)與環(huán)境的雙重作用下形成差異性分布。

1.2 濱海含水層微塑料分布與富集

海岸帶微塑料分布范圍極廣, 從繁華喧囂的城市地區(qū)到人跡罕至的深海海溝[38], 甚至是兩極地區(qū)都存在它的蹤跡。目前研究證明, 微塑料的空間范圍分布囊括近海陸地與近岸陸域[39, 40]、河口[41]、河流[42]、湖泊[43]、海灣[44]、潮灘[45]、近海海域水域[46]、大洋和極地[47]等區(qū)域, 其遷移與分布因素受自身理化性質(zhì)如粒徑、尺寸、形狀、密度、成分、聚合物類型; 水環(huán)境參數(shù)如鹽度、溫度和生物量; 氣候因素如降雨、風(fēng)和湍流; 介質(zhì)環(huán)境類型如空氣、沉積物、水體; 施加于微塑料的各種物理、化學(xué)、生物作用的強(qiáng)度等。

微塑料在海洋環(huán)境中的輸送機(jī)制有波浪、潮汐、洋流[48]、海洋生物、人工活動(dòng)、海水-地下水相互作用等; 在地下水環(huán)境中的輸送機(jī)制有對(duì)流、人類活動(dòng)干擾、微生物作用、地下水-海水相互作用等。

海岸帶地區(qū)微塑料受人類活動(dòng)、海水水動(dòng)力變化以及海水地下水相互作用的影響, 廣泛分布于河口、海灘、近海、表層海水、沉積物以及濱海地下水含水層等區(qū)域[49]。處于水體當(dāng)中的微塑料能夠單獨(dú)沉降或與其他物質(zhì)結(jié)合成聚集顆粒后沉降, 使海底地區(qū)成為微塑料重要的匯。一般條件下微塑料自然降解需要數(shù)百年甚至上千年, 在海水環(huán)境中微塑料吸收紫外線能力加強(qiáng), 老化加速, 降解速率變緩, 使得海洋環(huán)境中的微塑料降解速率低于陸地, 加劇了近海海水中微塑料的滯留[50]。

近年來(lái), 學(xué)術(shù)界在微塑料領(lǐng)域的相關(guān)研究不斷深入與發(fā)展, 地下水含水層中微塑料污染的相關(guān)科研成果也有所更新, 海岸帶地區(qū)地下水環(huán)境中微塑料的存在已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)[51]。由于人類活動(dòng)對(duì)塑料制品利用率的增加, 地下水含水層中微塑料污染日益加劇, 研究表明人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的微塑料能夠通過(guò)土壤裂隙或生物活動(dòng)等過(guò)程垂向遷移進(jìn)入地下水含水層[33, 34]; 沿海地區(qū)商旅類塑料垃圾碎片能夠伴隨海水-地下水相互作用過(guò)程遷移至地下水[16, 52]; 河流中攜帶的微塑料能夠在河流補(bǔ)給地下水的入口處向地下水含水層輸入微塑料[36, 53], 使得農(nóng)業(yè)區(qū)、海岸帶地區(qū)以及河流-地下水交接口區(qū)域成為地下水含水層微塑料污染的潛在多發(fā)領(lǐng)域。

2 微塑料基本性質(zhì)以及相關(guān)研究方法與技術(shù)

2.1 微塑料基本特性

微塑料作為一種新型污染物, 具有形狀多樣、尺寸小、密度低、表面疏水、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、表面裂痕明顯、來(lái)源廣泛等物理性質(zhì); 具有性質(zhì)穩(wěn)定、賦存時(shí)間長(zhǎng)、難以自然降解、表面官能團(tuán)復(fù)雜、環(huán)境持久性、遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制復(fù)雜、易于吸附有機(jī)污染物與重金屬等化學(xué)特征。不同類型的微塑料具有不同的表面電荷、官能團(tuán)以及酸堿特性, 且微塑料的粒徑越小比表面積越大, 因此微米或納米級(jí)微塑料顆粒具有更高的吸附比表面積。在外部環(huán)境因素如光照、溫度、紫外線輻射等作用下微塑料會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象, 顆粒形貌改變, 表面形成新的含氧官能團(tuán), 疏水性降低, 引發(fā)更加顯著的環(huán)境效應(yīng)。

物理性質(zhì)方面, 微塑料分為透明色和有色顆粒兩種, 透明微塑料在海洋環(huán)境中最為常見(jiàn)[54], 但由于透明色與淺色微塑料色彩不夠鮮明難以辨別, 使得其數(shù)量常被低估。微塑料類型豐富且形態(tài)各異, 目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的微塑料類型包括發(fā)泡類、碎片類、纖維類、顆粒類、小球類等。海洋微塑料的形狀包括顆粒、泡沫、碎片、薄膜、纖維、球體等[55, 56], 不同形狀對(duì)應(yīng)不同來(lái)源, 如顆粒和球體一般源自化妝品原料或工業(yè)原料, 碎片多為硬塑料制品破碎形成, 纖維多來(lái)源于紡織物、網(wǎng)、漁線和繩索, 薄膜多源自塑料袋和包裝材料等。

化學(xué)性質(zhì)方面, 微塑料是由小分子單體聚合而成的高分子物質(zhì), 具有分散性、多層次性、分子量大、結(jié)構(gòu)不均一等復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)[28], 其化學(xué)組成成分主要包括: 聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、聚酯(PEst)、聚對(duì)苯二甲酸(PET)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃紙(CP)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙酸乙烯酯(PVAC)和聚苯醚(PPO)等[57-59], 豐度單位一般用“個(gè)/立方米(n/m3)海水”或“個(gè)/升(n/L)海水”來(lái)表示。

微塑料具有疏水性, 表面易黏附污染物[60], 吸附過(guò)程與兩者自身性質(zhì)、環(huán)境要素、兩者間相互作用密切相關(guān)。例如: 微塑料自身性質(zhì)如類型、結(jié)晶度、表面形貌結(jié)構(gòu)、粒徑和比表面積等; 污染物自身性質(zhì)如污染物種類、電荷、絡(luò)合特性等; 粒子間相互作用力如氫鍵與范德華力、疏水作用、分配作用、污染物之間的競(jìng)爭(zhēng)作用等; 環(huán)境因素如光照、溫度、pH、離子強(qiáng)度等。這些因素會(huì)造成不同種類、不同階段、不同環(huán)境條件下微塑料吸附能力的差異。

研究表明, 微塑料能夠吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金屬離子以及雙酚A、多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚、多環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥[61]、有機(jī)鹵化物、鄰苯二甲酸酯和有機(jī)磷酯類等有機(jī)化學(xué)污染物[6, 54]。有機(jī)污染物在微塑料上的吸附機(jī)理包括疏水作用、氫鍵、π-π鍵、范德華力、靜電相互作用等; 重金屬在微塑料上的吸附機(jī)理包括重金屬自身性質(zhì)[62]、環(huán)境因素[63]、陽(yáng)離子與微塑料表面絡(luò)合作用、帶相反電荷的分子吸引、類似帶電分子的排斥引起的靜電相互作用等, 其比表面積和疏水性也是重金屬吸附的重要因素。以上多種因素綜合作用, 共同決定微塑料在特定狀態(tài)下的吸附行為。

2.2 地下水含水層中微塑料分析方法

微塑料的研究區(qū)域涵蓋開(kāi)放海域、海岸帶、海灘、土壤、河流、大氣等, 按照不同地區(qū)的區(qū)域特性, 應(yīng)采取不同的采樣與處理方法[64-68], 地下水含水層中微塑料的采樣方法與開(kāi)放海域類似, 分析檢測(cè)方法與常規(guī)微塑料分析方法相同。表層水樣品采樣方法以拖網(wǎng)法為主, 深層水樣品的采取需進(jìn)行鉆孔、抽水等操作, 同時(shí)應(yīng)配備具有井下采樣技術(shù)的相關(guān)儀器設(shè)備。

采樣后需對(duì)微塑料進(jìn)行提取, 提取方法包括: 過(guò)濾干燥法、目檢法、密度分離法、消解法等[69, 70]。純化是能夠區(qū)分微塑料顆粒和天然顆粒的有效方法, 一般在密度分離前對(duì)樣品進(jìn)行純化操作以去除微塑料表面的無(wú)機(jī)物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、生物組織、細(xì)菌群落等雜質(zhì), 有效避免生物有機(jī)質(zhì)對(duì)樣品測(cè)定結(jié)果的干擾。純化的方式分為物理分離和化學(xué)消解兩種, 具體方法包括攪拌并淡水淋洗、超聲清洗、酸性消解、堿性消解或酶消解等[2]。

分析微塑料特征的系列方法包括目視法、顯微鏡法、粒徑法、形貌法、成分法和官能團(tuán)法等[71]。目視法和顯微鏡法主要對(duì)微塑料的顏色、尺寸和類型進(jìn)行分析; 形貌法可觀察微塑料表面的微觀形貌如裂縫、凸起、凹陷等; 成分法主要用于確定聚合物成分; 官能團(tuán)法與成分法聯(lián)合采用能夠判斷聚合物表面官能團(tuán)的變化; 粒徑法通過(guò)對(duì)比不同尺寸微塑料的形態(tài)與成分特征能夠追溯微塑料的來(lái)源。

分析微塑料特征的技術(shù)方法包括微塑料物理特征的初步鑒定方法如顯微鏡觀察計(jì)數(shù)法、體視顯微鏡法(Stereomicroscope)、掃描電子顯微鏡法(SEM)等; 微塑料的定量檢測(cè)方法如傅立葉紅外光譜法(FT-IR)、拉曼光譜法及Pyr-GCMS熱解分析法等; 微塑料聚合物化學(xué)組成鑒定的儀器方法如傅里葉變換紅外吸收光譜儀(FT-IR)、拉曼光譜儀(Raman)、裂解氣相色譜-質(zhì)譜連用儀(Py-GC/MS)等[49, 72, 73]。

目前分析海岸帶地區(qū)微塑料的行為變化多采用室內(nèi)模擬研究, 如以固定粒徑的熒光聚苯乙烯微球作為運(yùn)移微粒, 分析微塑料的老化過(guò)程、遷移規(guī)律、富集特征、吸附原理等。同時(shí)輔以不同粒徑的石英砂作為多孔介質(zhì), 垂直固定有機(jī)玻璃柱進(jìn)行土柱試驗(yàn), 采用濕法填充玻璃柱的方法填充裝置, 以設(shè)定好的流速通入純水與固定濃度的微粒溶液, 以固定的時(shí)間間隔接樣, 并利用熒光分光光度計(jì)測(cè)定樣品微粒濃度。結(jié)合對(duì)流-彌散方程或溶質(zhì)運(yùn)移模型作為理論基礎(chǔ), 利用計(jì)算機(jī)求解功能等得到不同實(shí)驗(yàn)條件下的未知參數(shù), 如水動(dòng)力彌散系數(shù)、沉積系數(shù)、曲線擬合度、微粒回收率等[74, 75]。

3 微塑料在濱海地下水含水層中運(yùn)移機(jī)制

微塑料在濱海地區(qū)的運(yùn)移過(guò)程主要包括兩個(gè)方面, 一是陸源微塑料通過(guò)河流運(yùn)輸、海底地下水排泄過(guò)程進(jìn)入近海水域, 二是近海環(huán)境中的微塑料通過(guò)海水入侵方式進(jìn)入濱海地下水含水層。受微塑料自身性質(zhì)的影響, 其在濱海含水層多孔介質(zhì)中的遷移過(guò)程中會(huì)發(fā)生吸附、絡(luò)合、聚集、沉積、團(tuán)聚、滯留等現(xiàn)象[76]。

微塑料在濱海地下水含水層中的遷移機(jī)制十分復(fù)雜, 總體分為微塑料自身性質(zhì)影響、海岸帶區(qū)域水動(dòng)力及模擬條件影響、水環(huán)境因素影響3個(gè)方面。具體包括微塑料的基本性質(zhì)如尺寸、形狀、電性、類型、密度、親水性、吸附能力、絡(luò)合能力等[2, 74, 77]; 區(qū)域水動(dòng)力及模擬條件如波浪、潮汐、孔隙水流速、地下水-海水交換、海水再循環(huán)等[78, 79]; 水環(huán)境因素如離子強(qiáng)度、陽(yáng)離子含量、pH值、溶解性有機(jī)物質(zhì)、Fe/Al氧化物、鹽度、介質(zhì)理化性質(zhì)、生物活動(dòng)等[75]。

3.1 微塑料的輸運(yùn)過(guò)程受自身理化性質(zhì)的影響

不同地區(qū)不同點(diǎn)位微塑料的尺寸大小存在巨大差異, 這與微塑料的風(fēng)化、老化等過(guò)程有關(guān), 其影響因素包括風(fēng)和水流的強(qiáng)度、紫外線強(qiáng)度、太陽(yáng)輻射時(shí)間長(zhǎng)短、砂礫磨蝕程度等[80-82]。暴露于表層的微塑料老化后會(huì)破碎或降解成粒徑更小的微塑料顆粒甚至是納米微塑料顆粒[83], 小粒徑的微塑料顆粒在海岸帶介質(zhì)中更易穿透與移動(dòng), 因此粒徑變小往往能夠使環(huán)境遷移性增強(qiáng), 且粒徑越小遷移距離越遠(yuǎn)[78], 分布范圍就越廣, 對(duì)環(huán)境的潛在威脅也就越大。

一般而言, 微塑料的粒徑越小, 越容易從小粒徑的濱海介質(zhì)中穿過(guò); 大粒徑的微塑料更傾向于發(fā)生沉降作用。微塑料顆粒的形狀會(huì)影響微塑料的遷移與堆積, 相同體積, 相同密度條件下, 顆粒越細(xì)長(zhǎng), 下沉速度就越快, 因此纖維狀微塑料更易發(fā)生下沉與聚集[78]。微塑料一般帶負(fù)電, 當(dāng)微塑料表面的負(fù)電性較強(qiáng)時(shí), 其更易與陽(yáng)離子發(fā)生結(jié)合從而抑制自身的遷移, 介質(zhì)表面電荷的強(qiáng)弱也會(huì)影響微塑料在介質(zhì)表面的吸附[17]。

不同類型的微塑料理化性質(zhì)有所差別, 其吸附能力不同, 絡(luò)合能力也不盡相同。密度在大多情況下會(huì)主導(dǎo)微塑料的沉降行為, 因此微塑料自身密度的差異以及吸附與結(jié)合后導(dǎo)致的密度變化均會(huì)影響微塑料在濱海含水層中的遷移[54, 77]。親水性是微塑料的基本特性之一, 它不僅能夠影響微塑料在水中的分布, 還能夠影響微塑料與含水介質(zhì)或其他物質(zhì)之間的相互作用。吸附作用是微塑料遷移過(guò)程中的常見(jiàn)行為, 它能夠吸附于介質(zhì)表面, 占據(jù)其吸附位點(diǎn), 同時(shí)也能與空隙中的陽(yáng)離子或有機(jī)質(zhì)結(jié)合, 從而滯留在介質(zhì)空隙中, 降低自身遷移能力[49]。絡(luò)合作用是具有特定絡(luò)合性質(zhì)的物質(zhì)與微塑料之間的作用, 形成的絡(luò)合物在體積增加的情況下能夠增加微塑料遷移的難度[17]。此外, 部分離子、絡(luò)合物、有機(jī)質(zhì)能夠吸附于多孔介質(zhì)表面, 覆蓋微塑料的沉積位點(diǎn), 使得游離微塑料增多, 促進(jìn)微塑料的流動(dòng)。

3.2 區(qū)域水動(dòng)力及模擬條件影響

復(fù)雜的區(qū)域水動(dòng)力環(huán)境對(duì)微塑料的輸運(yùn)軌跡有極大的影響, 如孔隙水流速增大會(huì)使微塑料受到的流體剪應(yīng)力增強(qiáng), 沉積時(shí)間縮短, 沉積量降低, 從而促進(jìn)遷移; 風(fēng)會(huì)帶動(dòng)海水波動(dòng), 從海灘進(jìn)入到海水中的微塑料顆粒會(huì)隨風(fēng)的波動(dòng)進(jìn)行水平遷移, 當(dāng)風(fēng)速與角度達(dá)到一定程度時(shí), 微塑料還能夠垂直遷移甚至到達(dá)一定深度; 潮汐是周期性的海水運(yùn)動(dòng), 它不僅能夠?qū)稙┥系奈⑺芰瞎鼟度牒? 還能夠促進(jìn)海洋中微塑料在垂直方向上的遷移; 波浪會(huì)帶動(dòng)微塑料的轉(zhuǎn)移, 推動(dòng)近海微塑料穿越海岸帶介質(zhì)孔隙進(jìn)入地下水含水層。

地下水-海水交換過(guò)程是重要的海岸帶相互作用過(guò)程[12], 水流在濱海地下水含水層與海水中流動(dòng), 微塑料能夠跟隨水流的方向?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)與循環(huán)。海水再循環(huán)能夠?qū)⒑Ｋc微塑料輸入到海岸帶地下水含水層中, 并通過(guò)再循環(huán)水流帶出部分微塑料, 實(shí)現(xiàn)微塑料的區(qū)域性轉(zhuǎn)移[16]。

海水入侵與海底地下水排泄是兩個(gè)重要的海岸帶地區(qū)海水-地下水相互作用過(guò)程[83-85]。廣義的SGD是指由陸地進(jìn)入海洋的全部水體, 包括陸源地下水淡水、再循環(huán)海水以及海底孔隙水交換[86]。SGD能夠?qū)⒑畬又懈街奈⑺芰狭Ｗ俞尫呕睾Ｑ? 也能夠通過(guò)循環(huán)作用將海洋微塑料遷移至地下水。微塑料作為一種微型顆粒, 能夠漂浮或沉降于水域當(dāng)中, 海洋中部分尺寸小于海岸帶介質(zhì)的微塑料能夠透過(guò)介質(zhì), 跟隨孔隙水的流動(dòng)轉(zhuǎn)移至地下水, 過(guò)程中伴隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及重金屬的轉(zhuǎn)移, 從而使地下水中微塑料濃度、礦物質(zhì)、重金屬、鹽度等參數(shù)增加, 污染地下水水質(zhì)[52]。鐳氡同位素示蹤與高密度電法原位監(jiān)測(cè)是海水-地下水相互作用研究的重要技術(shù)方法, 在此基礎(chǔ)上利用鐳氡同位素質(zhì)量平衡模型[87]以及地下水中微塑料濃度能夠計(jì)算SGD驅(qū)動(dòng)的微塑料濃度通量。

受地下水超采和海平面上升的影響, 海水入侵是目前沿海地區(qū)普遍面臨的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題之一[88]。海水入侵可將不同粒徑的微塑料轉(zhuǎn)移至沿海地下水含水層, 此間還會(huì)伴隨海洋中鹽離子、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、污染物以及微生物的轉(zhuǎn)移, 引發(fā)地下水咸化甚至水質(zhì)惡化[52, 89]。近海海水在鹽度以及水位差異的基礎(chǔ)上向地下水方向涌動(dòng), 與此同時(shí), 近海海底處于沉積狀態(tài)的微塑料受水勢(shì)影響跟隨水流方向遷移, 由于微塑料自身具有吸附性且沿途地形條件存在一定的阻礙作用, 使得微塑料遷移受阻, 最終到達(dá)地下水含水層中的僅為部分微塑料, 且大尺寸微塑料占比顯著減少。

3.3 水環(huán)境因素影響

微塑料在濱海地下水含水層中運(yùn)移機(jī)制復(fù)雜, 地表微塑料顆粒向下運(yùn)移需要經(jīng)歷多孔介質(zhì)的過(guò)濾作用, 由于介質(zhì)粒徑、粗糙度、飽和度、非均質(zhì)性、介質(zhì)含水率等性質(zhì)的不同, 使得微塑料遷移能力有所差異。濱海含水層介質(zhì)具有非均質(zhì)性的特點(diǎn), 多孔介質(zhì)向水相中釋放的陽(yáng)離子濃度增加會(huì)導(dǎo)致離子強(qiáng)度增強(qiáng), 削弱微塑料的輸運(yùn)能力; 粗糙介質(zhì)表面的沉積位點(diǎn)較多, 微塑料遷移能力隨介質(zhì)粗糙度增加而降低; 小粒徑的介質(zhì)比表面積大、沉積位點(diǎn)多, 孔喉較小、物理過(guò)濾作用強(qiáng), 微塑料遷移能力降低。濱海含水層存在優(yōu)勢(shì)流, 其較高的流量會(huì)主導(dǎo)微塑料遷移, 增加微塑料的遷移量。

海岸帶含水層介質(zhì)的巖性多為砂質(zhì)和粉砂淤泥質(zhì), 其中砂質(zhì)含水層孔隙度較大, 易形成水流通道, 微塑料被優(yōu)先流主導(dǎo)并跟隨其遷移; 偏泥質(zhì)海岸介質(zhì)顆粒質(zhì)軟且易于聚集, 形成與土壤介質(zhì)相似的垂直通道, 微塑料會(huì)通過(guò)侵蝕或壤中流等方式[90], 進(jìn)一步進(jìn)入到地下水和海水中。水-氣界面對(duì)微塑料的遷移也有一定的影響。土壤水中的毛細(xì)作用能夠捕獲遷移中的微塑料, 影響微塑料在孔隙中的分布。當(dāng)水-氣界面的飽和度較高時(shí), 微塑料顆粒與氣泡之間緊密相連, 微塑料難以移動(dòng), 遷移能力大大降低, 飽和度低時(shí), 微塑料顆粒仍具有一定的活動(dòng)空間, 能夠隨水流運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)部分遷移[91]。

水環(huán)境中的各種物理化學(xué)因素通過(guò)改變微塑料自身電性或與介質(zhì)之間的相互作用力影響其在濱海含水層中的遷移。如離子強(qiáng)度增加會(huì)壓縮微塑料與介質(zhì)間雙電層, 減少靜電排斥作用, 增強(qiáng)微塑料的團(tuán)聚作用; pH值增加能夠使官能團(tuán)去質(zhì)子化, 增加微塑料與介質(zhì)表面的負(fù)電荷, 增強(qiáng)靜電排斥力, 從而降低微塑料的團(tuán)聚能力; 鐵鋁氧化物的正電性會(huì)增加介質(zhì)表面微塑料的沉積位點(diǎn), 阻礙微塑料的遷移等[91]。

在濱海地下水含水層多孔介質(zhì)中, 溶解性有機(jī)質(zhì)與高價(jià)陽(yáng)離子的存在對(duì)微塑料顆粒的遷移存在極大影響[17]。高價(jià)陽(yáng)離子能夠吸附于微塑料及介質(zhì)表面, 使表面負(fù)電荷減少, 孔隙中游離微塑料團(tuán)聚增強(qiáng), 減少運(yùn)移; 溶解性有機(jī)質(zhì)能夠覆蓋微塑料在介質(zhì)表面的沉積位點(diǎn), 增強(qiáng)微塑料及介質(zhì)之間的空間阻位效應(yīng), 從而增加微塑料的流動(dòng)性; 兩者并存時(shí), 一方面溶解性有機(jī)質(zhì)能夠與高價(jià)陽(yáng)離子相結(jié)合, 進(jìn)而吸附于介質(zhì)表面; 另一方面, 溶解性有機(jī)質(zhì)能夠與高價(jià)陽(yáng)離子和微塑料的結(jié)合物相結(jié)合, 從而吸附于介質(zhì)表面, 并占據(jù)介質(zhì)孔隙的大量空間, 大大阻礙了微塑料在介質(zhì)孔隙中的遷移[91]。

此外, 濱海植物根系發(fā)育會(huì)使海岸介質(zhì)產(chǎn)生裂縫和孔洞, 成為微塑料垂直運(yùn)移的有利通道; 海岸帶生存的小型動(dòng)物具有捕獲、攝食、攜帶與搬運(yùn)微塑料的能力[3, 91], 一般情況下微塑料附著在其表面, 小型動(dòng)物活動(dòng)時(shí)能夠形成洞穴, 增加微塑料遷移量[92, 93]; 小型動(dòng)物的攝食行為如口器切斷、咀嚼、胃囊消化等會(huì)降低微塑料的顆粒尺寸, 使遷移能力進(jìn)一步增強(qiáng)[94]; 微生物表面疏水性具有差異, 其胞外分泌物不同也會(huì)導(dǎo)致對(duì)微塑料吸附能力的變化; 微生物在吞食微塑料的同時(shí)能夠在表面提供微塑料的沉積位點(diǎn), 降低微塑料的遷移能力[95]; 多孔介質(zhì)表面附著的微生物能夠捕獲與吸附移動(dòng)中的微塑料[91], 增加微塑料在濱海地下水含水層的滯留。

4 微塑料在濱海地下水含水層及近海的環(huán)境效應(yīng)研究

微塑料對(duì)環(huán)境的危害主要表現(xiàn)在微塑料對(duì)濱海地下水含水層及近海環(huán)境理化性質(zhì)的影響、微塑料對(duì)生物的影響以及微塑料對(duì)人類的影響[96]這3個(gè)方面。

環(huán)境中的微塑料效應(yīng)主要表現(xiàn)在不同環(huán)境領(lǐng)域不同程度的微塑料污染。微塑料在完全降解之前能夠存在數(shù)百年甚至數(shù)千年[58], 引發(fā)難以估量的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn), 在降解過(guò)程中能夠釋放污染物, 這些污染物與各種環(huán)境介質(zhì)中的化學(xué)因子發(fā)生反應(yīng)會(huì)改變環(huán)境介質(zhì)的理化性質(zhì)如酸堿度、有機(jī)質(zhì)、電導(dǎo)率等, 進(jìn)而影響其中的微塑料分布, 造成污染程度的變化; 微塑料是重金屬的重要載體[97], 表面能夠吸附銅、鉛、鎘、鉻等重金屬[98-100], 微塑料在地下水中富集之后可能會(huì)引發(fā)地下水中重金屬離子的污染; 受長(zhǎng)時(shí)間紫外線照射及水動(dòng)力條件的影響, 潮灘上的微塑料破碎分解為更小粒徑, 實(shí)現(xiàn)更廣泛的遷移; 濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)如河口、鹽沼、紅樹(shù)林和海草床等環(huán)境受微塑料釋放的鹵化阻燃劑等侵染后會(huì)積蓄嚴(yán)重的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[101-103]; 微塑料排放后經(jīng)河水流動(dòng)搬運(yùn)、河口灣口堆積、海流變化等過(guò)程易引發(fā)近海微塑料污染, 且污染水平受海岸帶經(jīng)濟(jì)因素影響較大, 與河流輸運(yùn)、人口密度、工業(yè)活動(dòng)強(qiáng)度常呈正相關(guān)關(guān)系[104]。

此外, 微塑料能夠憑借自身復(fù)雜的吸附性能, 附著于沿途的吸附位點(diǎn)產(chǎn)生滯留現(xiàn)象, 或吸附周圍環(huán)境中的重金屬與污染物并共同遷移。一般情況下, 微塑料會(huì)大量吸附水環(huán)境中的非極性化合物, 老化后表面結(jié)構(gòu)改變, 產(chǎn)生輕微毒性, 轉(zhuǎn)而吸附親水性污染物[105-106]; 離子存在形式的不同、pH值差異、離子強(qiáng)度高低等外界環(huán)境因素會(huì)引發(fā)微塑料和有機(jī)污染物間靜電引力的變化[107], 影響微塑料表面與污染物離子的競(jìng)爭(zhēng)作用, 增加疏水相互作用或形成離子態(tài)的污染物; 金屬離子能夠直接吸附于微塑料表面, 占據(jù)微塑料表面的吸附位點(diǎn), 影響微塑料在海岸介質(zhì)中的遷移行為; 環(huán)境中微塑料、溶解性有機(jī)質(zhì)和有機(jī)污染物共存時(shí), 三者間通過(guò)充當(dāng)載體、競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn)、電荷相互作用以及形成DOM-有機(jī)污染物復(fù)合物等形式產(chǎn)生相互作用; 多種污染物共存引發(fā)競(jìng)爭(zhēng)作用等[108], 這些因素都會(huì)改變海岸帶地下水含水層中微塑料的吸附性能, 進(jìn)而影響其遷移特征, 造成不同程度的環(huán)境威脅。

微塑料對(duì)近海海洋生物的影響主要表現(xiàn)在食物鏈與食物網(wǎng)的積累[109]。研究表明, 底棲無(wú)脊椎動(dòng)物、浮游動(dòng)物、濾食生物、雙殼類、海鳥(niǎo)、魚(yú)類、海洋哺乳動(dòng)物等均存在攝食微塑料的現(xiàn)象[110-112]。這是因?yàn)椴糠治⑺芰项w粒的外貌特征與低營(yíng)養(yǎng)級(jí)海洋生物相似或與浮游生物具有類似的大小和密度, 易在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)海洋生物區(qū)分獵物時(shí)被誤食[113], 此外, 部分有色微塑料易被以視覺(jué)效果捕食的生物誤食, 被吞食的微塑料會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng), 影響其生命活動(dòng)如呼吸、攝食、消化、排泄、生殖等, 并能夠通過(guò)營(yíng)養(yǎng)關(guān)系的遞進(jìn)逐漸轉(zhuǎn)移至更高水平, 致使生物能量匱乏, 甚至引發(fā)水生動(dòng)物的異常發(fā)育與死亡[77]。微塑料具有釋放自身有毒的化學(xué)物質(zhì)、解吸附或浸出表面作為添加劑的重金屬與有機(jī)污染物的能力; 它還能作為海洋污染物的載體[114], 實(shí)現(xiàn)海洋污染物的遠(yuǎn)距離遷移。此外, 微塑料還會(huì)阻礙近海水生植物的光合作用, 或改變植物的生物量、元素組成和根系性狀等, 且阻礙程度會(huì)隨微塑料顆粒尺寸的減小而增強(qiáng)[115-116]。

地下水環(huán)境的理化性質(zhì)特殊, 與開(kāi)放海域有所差異, 其間多為微生物活動(dòng)。微塑料表面易生長(zhǎng)生物膜[117], 易于微生物富集[101]; 能夠作為微生物載體或與其發(fā)生相互作用, 維持小型生態(tài)平衡等。微塑料與微生物之間的相互作用存在雙面性。一方面, 微塑料表面能夠?yàn)榧?xì)菌、病毒等生命體提供一個(gè)良好的生存空間, 在環(huán)境條件適宜的情況下能夠形成新的生物膜, 生物膜會(huì)作用于微塑料表面, 影響微塑料對(duì)周邊化學(xué)物質(zhì)的垂直運(yùn)輸與吸收釋放[118]。處于懸浮狀態(tài)的微塑料能夠吸附地下水環(huán)境中的有機(jī)物與營(yíng)養(yǎng)鹽, 甚至形成微生物群落, 或改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)。另一方面, 微塑料能夠從水環(huán)境中吸附重金屬、致病菌、有機(jī)污染物等[119], 并與其發(fā)生化學(xué)作用, 形成毒性更高的二次污染物。附著病原菌的微塑料若在不經(jīng)意間進(jìn)入并累積過(guò)高濃度會(huì)對(duì)人體器官的運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響, 降低抵抗病菌的能力, 對(duì)人類健康造成巨大威脅[120]。

5 問(wèn)題與展望

濱海含水層中的微塑料具有比表面積大、吸附性強(qiáng)等物理化學(xué)特征, 在海水與地下水相互作用過(guò)程中, 伴隨著復(fù)雜的水動(dòng)力過(guò)程穿越濱海含水層孔隙介質(zhì), 或通過(guò)降雨滲透濱海土壤層, 引發(fā)濱海含水層中地下水污染, 當(dāng)前地下水-海水相互作用過(guò)程中微塑料運(yùn)移特征的相關(guān)研究仍舊處于初級(jí)階段, 部分更深層面的科學(xué)問(wèn)題亟待分析。

(1) 小粒徑的微塑料顆粒具有更加復(fù)雜的物理化學(xué)特性, 易造成更高水平的污染。濱海地區(qū)地下水含水層中微塑料運(yùn)移特征的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)著重于納米級(jí)微塑料的物理化學(xué)特征研究, 了解其在濱海介質(zhì)間的運(yùn)移行為, 對(duì)比分析大粒徑微塑料與納米級(jí)微塑料兩者間的運(yùn)移特性差異, 從而拓展濱海地區(qū)微塑料的研究深度, 為進(jìn)一步區(qū)分微塑料來(lái)源提供更加可靠的理論基礎(chǔ)。

(2) 利用合成聚苯乙烯微球模擬微塑料開(kāi)展室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)表明, 海水地下水相互作用過(guò)程是濱海含水層中微塑料的重要來(lái)源。但目前的野外現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證研究較少, 難以定量地解釋微觀層面微塑料顆粒的行為特征。基于鐳氡同位素示蹤和高密度電法原位監(jiān)測(cè)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用, 在明確地下水交換通量基礎(chǔ)上, 耦合溶質(zhì)運(yùn)移模型, 可全面分析濱海地區(qū)微塑料在宏觀與微觀層面上的具體遷移途徑與地球化學(xué)相互作用過(guò)程, 有效促進(jìn)微塑料相關(guān)研究水平的提升。

(3) 微塑料是具有強(qiáng)吸附能力且性質(zhì)穩(wěn)定的新型污染物質(zhì), 對(duì)各種重金屬以及有機(jī)污染物具有不同的運(yùn)載能力, 能夠引發(fā)地下水污染, 積蓄嚴(yán)重的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn), 并通過(guò)食物鏈的傳遞效果對(duì)生物體造成巨大危害, 引發(fā)人體健康危機(jī)。未來(lái)研究應(yīng)關(guān)注地下水-海水相互作用過(guò)程中微塑料遷移所引發(fā)的鏈?zhǔn)江h(huán)境效應(yīng), 結(jié)合微塑料示蹤、水質(zhì)檢測(cè)、微生物采樣、病理學(xué)統(tǒng)計(jì)等手段分析微塑料老化、吸附、遷移、富集等規(guī)律, 深入探討濱海地區(qū)地下水含水層中微塑料對(duì)地下水環(huán)境、微生物以及人類影響的具體表現(xiàn), 明確海水-地下水相互作用水動(dòng)力過(guò)程所驅(qū)動(dòng)的海洋微塑料遷移過(guò)程對(duì)濱海含水層生物地球化學(xué)環(huán)境的影響。

[1] 駱永明, 施華宏, 涂晨, 等. 環(huán)境中微塑料研究進(jìn)展與展望[J]. 科學(xué)通報(bào), 2021, 66(13): 1547-1562. LUO Yongming, SHI Huahong, TU Chen, et al. Research progresses and prospects of microplastics in the environment[J]. Chinese Science Bulletin, 2021, 66(13): 1547-1562.

[2] 趙世燁. 中國(guó)部分河口微塑料的賦存特征及海洋雪中微塑料分析方法研究[D]. 上海: 華東師范大學(xué), 2017. ZHAO Shiye. Microplastic contamination of some key estuaries in China and the approach for analyzing microplastic in marine snow[D]. Shanghai: East China Normal University, 2017.

[3] 彭谷雨. 沉積環(huán)境中的微塑料[D]. 上海: 華東師范大學(xué), 2020. PENG Guyu. Microplastics in sedimentation environments: A comparative study in estuaries, coastal zones and the deep sea[D]. Shanghai: East China Normal University, 2020.

[4] PAN Z, GUO H G, CHEN H Z, et al. Microplastics in the Northwestern Pacific: Abundance, distribution, and characteristics[J]. Science of the Total Environment, 2019, 650: 1913-1922.

[5] ALAM F C, SEMBIRING E, MUNTALIF B S, et al. Microplastic distribution in surface water and sediment river around slum and industrial area (case study: Ciwalengke River, Majalaya district, Indonesia)[J]. Che-mosphere, 2019, 224: 637-645.

[6] LUSHER A L, O'DONNELL C, OFFICER R, et al. Microplastic interactions with North Atlantic mesopelagic fish[J]. Ices Journal of Marine Science, 2016, 73(4): 1214-1225.

[7] MERCOGLIANO R, AVIO C G, REGOLI F, et al. Occurrence of microplastics in commercial seafood under the perspective of the human food chain. A review[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020, 68(19): 5296-5301.

[8] LUO X, WANG Z Q, YANG L, et al. A review of analytical methods and models used in atmospheric microplastic research[J]. Science of the Total Environment, 2022, 828: 154487.

[9] AMELIA T S M, KHALIK W M A W M, ONG M C, et al. Marine microplastics as vectors of major ocean pollutants and its hazards to the marine ecosystem and humans[J]. Progress in Earth and Planetary Science, 2021, 8(1): 12.

[10] HURLEY R, WOODWARD J, ROTHWELL J J. Microplastic contamination of river beds significantly reduced by catchment-wide flooding[J]. Nature Geoscience, 2018, 11(4): 251.

[11] 朱逸寧, 徐項(xiàng)亮, 何一波, 等. 國(guó)內(nèi)外微塑料法規(guī)現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)洗滌用品工業(yè), 2020, 233(8): 52-57. ZHU Yining, XU Xiangliang, HE Yibo, et al. Status of regulations on microplastics at home and abroad[J]. China Cleaning Industry Association, 2020, 233(8): 52-57.

[12] 李海龍, 王學(xué)靜. 海底地下水排泄研究回顧與進(jìn)展[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2015, 30(6): 636-646. LI Hailong, WANG Xuejing. Submarine groundwater discharge: A review[J]. Advances in Earth Science, 2015, 30(6): 636-646.

[13] 張艷. 氡同位素示蹤萊州灣海底地下水排泄[D]. 北京: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué), 2016. ZHANG Yan. Estimation of submarine groundwater discharge into Laizhou Bay, China using222Rn[D]. Beijing: China University of Geosciences, 2016.

[14] 李開(kāi)培, 郭占榮, 袁曉婕, 等. 氡和鐳同位素在沿岸海底地下水研究中的應(yīng)用[J]. 勘察科學(xué)技術(shù), 2011, 5: 30-36. LI Kaipei, GUO Zhanrong, YUAN Xiaojie, et al. Application of radon and radium isotopes in estimating submarine groundwater discharge in coastal areas[J]. Site Investigation Science and Technology, 2011, 5: 30-36.

[15] 劉花臺(tái), 郭占榮. 海底地下水排泄的研究進(jìn)展[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2014, 29(7): 774-785. LIU Huatai, GUO Zhanrong. A review on submarine groundwater discharge[J]. Advances in Earth Science, 2014, 29(7): 774-785.

[16] LI M, ZHANG M Y, RONG H F, et al. Transport and deposition of plastic particles in porous media during seawater intrusion and groundwater-seawater displace-ment processes[J]. Science of the Total Environment, 2021, 781: 146752.

[17] 鄒繼穎. 微塑料對(duì)典型有機(jī)污染物和重金屬離子的吸附及機(jī)理研究[D]. 長(zhǎng)春: 東北師范大學(xué), 2021. ZOU Jiying. Research on sorption and mechanism of typical organic pollutants and heavy metal ions by microplastics[D]. Changchun: Northeast Normal University, 2021.

[18] GAO F L, LI J X, SUN C J, et al. Study on the capability and characteristics of heavy metals enriched on microplastics in marine environment[J]. Marine Pollution Bulletin, 2019, 144: 61-67.

[19] GAO L, FU D D, ZHAO J J, et al. Microplastics aged in various environmental media exhibited strong sorption to heavy metals in seawater[J]. Marine Pollution Bulletin, 2021, 169: 112480.

[20] EERKES-MEDRANO D, THOMPSON R C, ALDRIDGE D C. Microplastics in freshwater systems: a review of the emerging threats, identification of knowledge gaps and prioritisation of research needs[J]. Water Research, 2015, 75: 63-82.

[21] SUN Q H, LI J, WANG C, et al. Research progress on distribution, sources, identification, toxicity, and biodegradation of microplastics in the ocean, freshwater, and soil environment[J]. Frontiers of Environmental Science and Engineering, 2022, 16(1): 1.

[22] FOK L, CHEUNG P K. Hong Kong at the Pearl River Estuary: A hotspot of microplastic pollution[J]. Marine Pollution Bulletin, 2015, 99(1/2): 112-118.

[23] AKANYANGE S N, ZHANG Y, ZHAO X H, et al. A holistic assessment of microplastic ubiquitousness: Pathway for source identification in the environment[J]. Sustainable Production and Consumption, 2022, 33: 113-145.

[24] AUTA H S, EMENIKE C U, FAUZIAH S H. Distribution and importance of microplastics in the marine environment: A review of the sources, fate, effects, and potential solutions[J]. Environment International, 2017, 102: 165-176.

[25] BAO R Q, CHENG Z R, HOU Y P, et al. Secondary microplastics formation and colonized microorganisms on the surface of conventional and degradable plastic granules during long-term UV aging in various environmental media[J]. Journal of Hazardous Materials, 2022, 439: 129686.

[26] BHAGAT K, BARRIOS A C, RAJWADE K, et al. Aging of microplastics increases their adsorption affinity towards organic contaminants[J]. Chemosphere, 2022, 298: 134238.

[27] WANG C H, ZHAO J, XING B S. Environmental source, fate, and toxicity of microplastics[J]. Journal of Hazardous Materials, 2021, 407: 124357.

[28] 劉軍, 李振敏, 張君楚, 等. 微塑料污染研究進(jìn)展[J]. 山東化工, 2022, 51(2): 67-70. LIU Jun, LI Zhenmin, ZHANG Junchu, et al. Research progress of microplastic pollution[J]. Shandong Chemi-cal Industry, 2022, 51(2): 67-70.

[29] ALIMI O S, BUDARZ J F, HERNANDEZ L M, et al. Microplastics and nanoplastics in aquatic environments: Aggregation, deposition, and enhanced contaminant transport[J]. Environment Science & Technology, 2018, 52(4): 1704-1724.

[30] MINTENIG S M, LODER M G J, PRIMPKE S, et al. Low numbers of microplastics detected in drinking water from ground[J]. Science of the Total Environment, 2019, 648: 631-635.

[31] MU H Y, WANG Y P, ZHANG H N, et al. High abundance of microplastics in groundwater in Jiaodong Peninsula, China[J]. Science of the Total Environment, 2022, 839: 156318.

[32] VIAROLI S, LANCIA M, RE V. Microplastics contamination of groundwater: Current evidence and future perspectives. A review[J]. Science of the Total Environment, 2022, 824: 153851.

[33] CROSSMAN J, HURLEY R R, FUTTER M, et al. Transfer and transport of microplastics from biosolids to agricultural soils and the wider environment[J]. Science of the Total Environment. 2020, 724: 138334.

[34] WU B, LI L W, ZU Y X, et al. Microplastics contamination in groundwater of a drinking-water source area, northern China[J]. Environmental Research, 2022, 214(3): 114048.

[35] ZHAO J M, RAN W, TENG J, et al. Microplastic pollution in sediments from the Bohai Sea and the Yellow Sea, China[J]. Science of the Total Environment, 2018, 640: 637-645.

[36] REN Z F, GUI X Y, XU X Y, et al. Microplastics in the soil-groundwater environment: Aging, migration, and co- transport of contaminants-A critical review[J]. Journal of Hazardous Materials, 2021, 419: 126455.

[37] BHARATH K M, NATESAN U, VAIKUNTH R, et al. Spatial distribution of microplastic concentration around landfill sites and its potential risk on groundwater[J]. Chemosphere, 2021, 277: 130263.

[38] PENG X, CHEN M, CHEN S, et al. Microplastics contaminate the deepest part of the world's ocean[J]. Geochemical Perspectives Letters, 2018, 9: 1-5.

[39] ZHOU Z Y, ZHANG P Y, ZHANG G M, et al. Vertical microplastic distribution in sediments of Fuhe River estuary to Baiyangdian Wetland in Northern China[J]. Chemosphere, 2021, 280: 130800.

[40] WANG F, LAI Z P, PENG G Y, et al. Microplastic abundance and distribution in a Central Asian desert[J]. Science of the Total Environment, 2021, 800: 149529.

[41] SHI H H, YU D L, YIN L T, et al. Source-sink process of microplastics in watershed-estuary-offshore system[J]. Journal of Cleaner Production, 2022, 338: 130612.

[42] LIU S, CHEN H, WANG J Z, et al. The distribution of microplastics in water, sediment, and fish of the Dafeng River, a remote river in China[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2021, 228: 113009.

[43] 熊雄, 吳辰熙. 湖泊——內(nèi)陸水體微塑料污染的熱點(diǎn)區(qū)域[J]. 自然雜志, 2021, 43(4): 243-250. XIONG Xiong, WU Chenxi. Lakes—hotspots of microplastic pollution in inland water bodies[J]. Chinese Journal of Nature, 2021, 43(4): 243-250.

[44] BRONZO L, LUSHER A L, SCHOYEN M, et al. Accumulation and distribution of microplastics in coastal sediments from the inner Oslofjord, Norway[J]. Marine Pollution Bulletin, 2021, 173(B): 113076.

[45] WU F R, PENNINGS S C, TONG C F, et al. Variation in microplastics composition at small spatial and temporal scales in a tidal flat of the Yangtze Estuary, China[J]. Science of the Total Environment, 2020, 699: 134252.

[46] MANBOHI A, MEHDINIA A, RAHNAMA R, et al. Microplastic pollution in inshore and offshore surface waters of the southern Caspian Sea[J]. Chemosphere, 2021, 281: 130896.

[47] MISHRA A K, SINGH J, MISHRA P P. Microplastics in polar regions: An early warning to the world's pristine ecosystem[J]. Science of the Total Environment, 2021, 784: 147149.

[48] ONINK V, WICHMANN D, DELANDMETER P, et al. The role of ekman currents, geostrophy, and stokes drift in the accumulation of floating microplastic[J]. Journal of Geophysical Research-Oceans, 2019, 124(3): 1474- 1490.

[49] 高楠, 孔祥峰, 劉巖, 等. 儀器分析技術(shù)在海洋微塑料研究中的應(yīng)用[J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 2019, 38(2): 178-186.GAO Nan, KONG Xiangfeng, LIU Yan, et al. Application of instrumental analysis techniques in marine microplastics research[J]. Marine Environmental Science, 2019, 38(2): 178-186.

[50] BRANDON J, GOLDSTEIN M, OHMAN M D. Long- term aging and degradation of microplastic particles: Comparing in situ oceanic and experimental weathering patterns[J]. Marine Pollution Bulletin, 2016, 110(1): 299-308.

[51] MU H Y, WANG Y P, ZHANG H N, et al. High abundance of microplastics in groundwater in Jiaodong Peninsula, China[J]. Science of the Total Environment, 2022, 839: 156318.

[52] LUO M H, ZHANG Y, LI H L, et al. Pollution assessment and sources of dissolved heavy metals in coastal water of a highly urbanized coastal area: The role of groundwater discharge[J]. Science of the Total Environment, 2022, 807(3): 151070.

[53] DRIS R, GASPERI J, SAAD M, et al. Synthetic fibers in atmospheric fallout: a source of microplastics in the environment[J]? Marine Pollution Bulletin, 2016, 104(1/2): 290-293.

[54] 陳孟玲, 高菲, 王新元, 等. 微塑料在海洋中的分布、生態(tài)效應(yīng)及載體作用[J]. 海洋科學(xué), 2021, 45(12): 125-141. CHEN Mengling, GAO Fei, WANG Xinyuan, et al. Distribution, ecological effects, and carrier function of microplastics in the marine environment[J]. Marine Sciences, 2021, 45(12): 125-141.

[55] WANG T, HU M H, SONG L L, et al. Coastal zone use influences the spatial distribution of microplastics in Hangzhou Bay, China[J]. Environmental Pollution, 2020, 266(2): 115137.

[56] HU D F, ZHANG Y X, SHEN M C. Investigation on microplastic pollution of Dongting Lake and its affiliated rivers[J]. Marine Pollution Bulletin, 2020, 160: 111555.

[57] GEYER R, JAMBECK J R, LAW K L. Production, use, and fate of all plastics ever made[J]. Science Advances, 2017, 3(7): e1700782.

[58] 孟迪. 山東半島典型近岸水域微塑料的賦存特征及源匯解析[D]. 上海: 上海海洋大學(xué), 2022. MENG Di. Occurrence characteristics and source-sink analysis of microplastics in typical coastal waters of Shandong Peninsula[D]. Shanghai: Shanghai Ocean University, 2022.

[59] JIA Q L, DUAN Y S, HAN X L, et al. Atmospheric deposition of microplastics in the megalopolis (Shanghai) during rainy season: Characteristics, influence factors, and source[J]. Science of the Total Environment, 2022, 847: 157609.

[60] FRED-AHMADU O H, BHAGWAT G, OLUYOYE I, et al. Interaction of chemical contaminants with micro-pla-stics: Principles and perspectives[J]. Science of the Total Environment, 2020, 706: 135978.

[61] ZHANG W W, MA X D, ZHANG Z F, et al. Persistent organic pollutants carried on plastic resin pellets from two beaches in China[J]. Marine Pollution Bulletin, 2015, 99(1/2): 28-34.

[62] TURNER A, HOLMES L A. Adsorption of trace metals by microplastic pellets in fresh water[J]. Environmental Chemistry, 2015, 12(5): 600-610.

[63] YU F, YANG C F, ZHU Z L, et al. Adsorption behavior of organic pollutants and metals on micro/nanoplastics in the aquatic environment[J]. Science of the Total Environment, 2019, 694: 133643.

[64] SIMON-SANCHEZ L, GRELAUD M, FRANCI M, et al. Are research methods shaping our understanding of microplastic pollution? A literature review on the seawater and sediment bodies of the Mediterranean Sea[J]. Environmental Pollution, 2022, 292(B): 118275.

[65] YANG H R, YAN Y M, YU Y K, et al. Distribution, sources, migration, influence and analytical methods of microplastics in soil ecosystems[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2022, 243: 114009.

[66] TSERING T, SILLANPAA M, VIITALA M, et al. Variation of microplastics in the shore sediment of high-altitude lakes of the Indian Himalaya using different pretreatment methods[J]. Science of the Total Environment, 2022, 849: 157870.

[67] LUO X, WANG Z Q, YANG L, et al. A review of analytical methods and models used in atmospheric microplastic research[J]. Science of the Total Environment, 2022, 828: 154487.

[68] ZHENG Y F, LI J X, SUN C J, et al. Comparative study of three sampling methods for microplastics analysis in seawater[J]. Science of the Total Environment, 2021, 765: 144495.

[69] HIDALGO-RUZ V, GUTOW L, THOMPSON R C, et al. Microplastics in the marine environment: A review of the methods used for identification and quantification[J]. Environmental Science & Technology, 2012, 46(6): 3060-3075.

[70] KHAN N A, KHAN A H, LOPEZ-MALDONADO E A, et al. Microplastics: Occurrences, treatment methods, regulations and foreseen environmental impacts[J]. Environmental Research, 2022, 215(1): 114224.

[71] 徐湘博, 孫明星, 張林秀, 等. 土壤微塑料污染研究進(jìn)展與展望[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào), 2021, 38(1): 1-9. XU Xiangbo, SUN Mingxing, ZHANG Linxiu, et al. Research progress and prospect of soil microplastic pollution[J]. Journal of Agricultural Resources and Environment, 2021, 38(1): 1-9.

[72] CORAMI F, ROSSO B, MORABITO E, et al. Small microplastics (<100 μm), plasticizers and additives in seawater and sediments: Oleo-extraction, purification, quantification, and polymer characterization using Micro-FTIR[J]. Science of the Total Environment, 2021, 797: 148937.

[73] SHAN J J, ZHAO J B, ZHANG Y T, et al. Simple and rapid detection of microplastics in seawater using hyperspectral imaging technology[J]. Analytica Chimica Acta, 2019, 1050: 161-168.

[74] 張文, 董志強(qiáng), 黃睿, 等. 海洋多孔介質(zhì)中微塑料和富勒烯的共遷移[J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2019, 39(12): 5063- 5068. ZHANG Wen, DONG Zhiqiang, HUANG Rui, et al. Cotransport of microplastics and fullerene in marine porous media[J]. China Environmental Science, 2019, 39(12): 5063-5068.

[75] 趙國(guó)良, 吳域. 微塑料在豎直固定的多孔介質(zhì)中遷移特性探究[J]. 環(huán)境保護(hù)前沿, 2020, 10(3): 382-387. ZHAO Guoliang, WU Yu. Study on transport mechanism of microplastics in vertically fixed porous media[J]. Advances in Environmental Protection, 2020, 10(3): 382-387.

[76] 蒲生彥, 張穎, 呂雪. 微塑料在土壤-地下水中的環(huán)境行為及其生態(tài)毒性研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2020, 15(1): 44-55. PU Shengyan, ZHANG Ying, LV Xue. Review on the environmental behavior and ecotoxicity of microplastics in soil-groundwater[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2020, 15(1): 44-55.

[77] XIONG W, MEI X, MI B B, et al. Current status and cause analysis of microplastic pollution in sea areas in China[J]. China Geology, 2022, 5(1): 160-170.

[78] 王許琨, 徐艷東, 婁琦, 等. 海洋微塑料輸運(yùn)過(guò)程數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J]. 海洋湖沼通報(bào), 2021, 43(2): 74-81.WANG Xukun, XU Yandong, LOU Qi, et al. Progress in numerical simulation of marine microplastic transport[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2021, 43(2): 74-81.

[79] FRIAS J P G L, LYASHEVSKA O, JOYCE H, et al. Floating microplastics in a coastal embayment: A multifaceted issue[J]. Marine Pollution Bulletin, 2020, 158: 111361.

[80] WINKLER A, SANTO N, ORTENZI M A, et al. Does mechanical stress cause microplastic release from plastic water bottles[J]. Water Research, 2019, 166: 115082.

[81] MAO R F, LANG M F, YU X Q, et al. Aging mechanism of microplastics with UV irradiation and its effects on the adsorption of heavy metals[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020, 393: 122515.

[82] ZBYSZEWSKI M, CORCORAN P L, HOCKIN A. Comparison of the distribution and degradation of plastic debris along shorelines of the Great Lakes, North America[J]. Journal of Great Lakes Research, 2014, 40(2): 288-299.

[83] GUO X, WANG J L. The chemical behaviors of microplastics in marine environment: A review[J]. Marine Pollution Bulletin, 2019, 142: 1-14.

[84] 賈國(guó)東, 黃國(guó)倫. 海底地下水排放: 重要的海岸帶陸海相互作用過(guò)程[J]. 地學(xué)前緣, 2005, S1: 29-35. JIA Guodong, HUANG Guolun. Submarine groundwater discharge: An important landocean interaction in the coastal zone[J]. Earth Science Frontiers, 2005, S1: 29-35.

[85] BURNETT W C, BOKUNIEWICZ H, HUETTEL M, et al. Groundwater and pore water inputs to the coastal zone[J]. Biogeochemistry, 2003, 66(1/2): 3-33.

[86] BURNETT W C, DULAIOVA H, STRINGER C, et al. Submarine groundwater discharge: Its measurement and influence on the coastal zone[J]. Journal of Coastal Research, 2006, 39: 35-38.

[87] MUTHUKUMAR P, SELVAM S, BABU D S S, et al. Measurement of submarine groundwater discharge (SGD) into Tiruchendur coast at southeast India using 222Rn as a naturally occurring tracer[J]. Marine Pollution Bulletin, 2022, 174: 113233.

[88] 董凡, 張曉影, 陳廣泉等. 萊州灣南岸海水入侵特征及基于WA-NARX混合模型的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)[J]. 海洋學(xué)報(bào), 2022, 44(3): 81-97. DONG Fan, ZHANG Xiaoying, CHEN Guangquan, et al. Seawater intrusion characterization and dynamics prediction based on WA-NARX hybrid model in the south of Laizhou Bay[J]. Haiyang Xuebao, 2022, 44(3): 81-97.

[89] 孫金華, 吳永祥, 林錦等. 黃渤海沿海地區(qū)海水入侵防治與地下水管理研究[J]. 中國(guó)水利, 2021, 7: 20-23. SUN Jinhua, WU Yongxiang, LIN Jin, et al. Seawater intrusion prevention and groundwater management and study in the coastal area of the Yellow Sea and the Bohai Sea[J]. China Water Resources, 2021, 7: 20-23.

[90] 余淼. 黃土區(qū)典型農(nóng)林地土壤大孔隙對(duì)水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)和微塑料污染的影響機(jī)制研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2021. YU Miao. Effects of macropore on soil water movement and microplastics pollution in on Typical Farmland and Woodland in Loess Region[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2021.

[91] 董姝楠, 夏繼紅, 王為木, 等. 土壤-地下水中微塑料遷移的影響因素及機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2020, 36(14): 1-8. DONG Shunan, XIA Jihong, WANG Weimu, et al. Review on impact factors and mechanisms of microplastic transport in soil and groundwater[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2020, 36(14): 1-8.

[92] 任欣偉, 唐景春, 于宸, 等. 土壤微塑料污染及生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2018, 37(6): 1045-1058. REN Xinwei, TANG Jingchun, YU Chen, et al. Advances in research on the ecological effects of microplastic pollution on soil ecosystems[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2018, 37(6): 1045-1058.

[93] 劉沙沙, 付建平, 郭楚玲, 等. 微塑料的環(huán)境行為及其生態(tài)毒性研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 38(5): 957-969. LIU Shasha, FU Jianping, GUO Chuling, et al. Research progress on environmental behavior and ecological toxicity of microplastics[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2019, 38(5): 957-969.

[94] MAASS S, DAPHI D, LEHMANN A, et al. Transport of microplastics by two collembolan species[J]. Environmental Pollution, 2017, 225: 456-459.

[95] MITZEL M R, SAND S, WHALEN J K, et al. Hydrophobicity of biofilm coatings, influences the transport dynamics of polystyrene nanoparticles in biofilm-coated sand[J]. Water Research, 2016, 92: 113-120.

[96] BRADNEY L, WIJESEKARA H, PALANSOORIYA K N, et al. Particulate plastics as a vector for toxic trace- element uptake by aquatic and terrestrial organisms and human health risk[J]. Environment International, 2019, 131: 104937.

[97] 趙偉高, 田一梅, 趙鵬, 等. 淡水環(huán)境中微塑料與重金屬的“木馬效應(yīng)”研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué), 2023, 44(3): 1244-1257. ZHAO Weigao, TIAN Yimei, ZHAO Peng, et al. Research progress on trojan-horse effect of microplastics and heavy metals in freshwater environment[J]. Environmental Science, 2023, 44(3): 1244-1257.

[98] 李文華, 簡(jiǎn)敏菲, 劉淑麗, 等. 鄱陽(yáng)湖湖口-長(zhǎng)江段沉積物中微塑料與重金屬污染物的賦存關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué), 2020, 41(1): 242-252. LI Wenhua, JIAN Minfei, LIU Shuli, et al. Occurrence relationship between microplastics and heavy metals pollutants in the estuarine sediments of poyang lake and the yangtze river[J]. Environmental Science, 2020, 41(1): 242-252.

[99] ZHANG S W, HAN B, SUN Y H, et al. Microplastics influence the adsorption and desorption characteristics of Cd in an agricultural soil[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020, 388: 121775.

[100] PURWIYANTO A I S, SUTEJA Y. Concentration and adsorption of Pb and Cu in microplastics: Case study in aquatic environment[J]. Marine Pollution Bulletin, 2020, 158: 111380.

[101] LI J J, HUANG W, JIANG R J, et al. Are bacterial communities associated with microplastics influenced by marine habitats[J]. Science of the Total Environment, 2020, 733: 139400.

[102] YAO W M, DI D, WANG Z F, et al. Micro- and mac-roplastic accumulation in a newly formed Spartina alterniflora colonized estuarine saltmarsh in southeast China[J]. Marine Pollution Bulletin, 2019, 149: 110636.

[103] XIA F Y, LIU H T, ZHANG J, et al. Migration characteristics of microplastics based on source-sink investigation in a typical urban wetland[J]. Water Research, 2022, 213: 118154.

[104] HORTON A A, WALTON A, SPURGEON D J, et al. Microplastics in freshwater and terrestrial environments: Evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities[J]. Science of the Total Environment, 2017, 586: 127-141.

[105] 陳蘇, 劉穎, 張曉瑩, 等. 微塑料老化行為及其對(duì)重金屬吸附影響的研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2023, 39(1): 12-19. CHEN Su, LIU Ying, ZHANG Xiaoying, et al. Advances in the study of aging behavior of microplastics and its effect on heavy metal adsorption[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2023, 39(1): 12-19.

[106] 徐斌, 付超, 何斐, 等. 微塑料老化對(duì)其在環(huán)境中的吸附行為及光敏行為的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2022, 38(6): 714-721. XU Bin, FU Chao, HE Fei, et al. Review on the effects of aging of microplastics on its adsorption behavior and photosensitive behavior in the environment[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2022, 38(6): 714-721.

[107] XIA Y, ZHOU J J, GONG Y Y, et al. Strong influence of surfactants on virgin hydrophobic microplastics adsorbing ionic organic pollutants[J]. Environmental Pollution, 2020, 265(B): 115061.

[108] 趙美靜, 夏斌, 朱琳, 等. 微塑料與有毒污染物相互作用及聯(lián)合毒性作用研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2021, 16(5): 168-185. ZHAO Meijing, XIA Bin, ZHU Lin, et al. Research progress on interaction and joint toxicity of microplastics with toxic pollutants[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2021, 16(5): 168-185.

[109] 汪新. 微塑料對(duì)海洋環(huán)境和漁業(yè)生產(chǎn)的影響研究現(xiàn)狀及防控措施[J]. 漁業(yè)研究, 2021, 43(1): 89-97. WANG Xin. Research status and prevention and control measures on the impact of microplastics on marine environment and fishery production[J]. Journal of Fisheries Research, 2021, 43(1): 89-97.

[110] XU X Y, WONG C Y, TAM N F Y, et al. Microplastics in invertebrates on soft shores in Hong Kong: Influence of habitat, taxa and feeding mode[J]. Science of the Total Environment, 2020, 715: 136999.

[111] PARKER B W, BECKINGHAM B A, INGRAM B C, et al. Microplastic and tire wear particle occurrence in fishes from an urban estuary: Influence of feeding characteristics on exposure risk[J]. Marine Pollution Bulletin, 2020, 160: 111539.

[112] GUZZETTI E, SUREDA A, TEJADA S, et al. Micro-plastic in marine organism: Environmental and toxicological effects[J]. Environmental Toxicology and Pharmacology, 2018, 64: 164-171.

[113] OUTI S, MAIJU L, RACHEL C, et al. Microplastics in marine food webs[J]. Microplastic Contamination in Aquatic Environments, 2018, (11): 339-363.

[114] 張哿, 鄒亞丹, 徐擎擎, 等. 微塑料與水中污染物的聯(lián)合作用研究進(jìn)展[J]. 海洋湖沼通報(bào), 2019, 2: 59-69. ZHANG Ge, ZOU Yadan, XU Qingqing, et al. Proceedings of joint effect of microplastics and pollutants in water[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2019, 2: 59-69.

[115] YIN L S, WEN X F, HUANG D L, et al. Interactions between microplastics/nanoplastics and vascular plants[J]. Environmental Pollution, 2021, 290: 117999.

[116] LI S X, WANG P P, ZHANG C, et al. Influence of polystyrene microplastics on the growth, photosynthetic efficiency and aggregation of freshwater microalgae Chlamydomonas reinhardtii[J]. Science of the Total Environment, 2020, 714: 136767.

[117] WANG Y, ZHOU B H, CHEN H L, et al. Distribution, biological effects and biofilms of microplastics in freshwater systems - A review[J]. Chemosphere, 2022, 299: 134370.

[118] TU C, CHEN T, ZHOU Q, et al. Biofilm formation and its influences on the properties of microplastics as affected by exposure time and depth in the seawater[J]. Science of the Total Environment, 2020, 734: 139237.

[119] WANG S S, XUE N N, LI W F, et al. Selectively enrichment of antibiotics and ARGs by microplastics in river, estuary and marine waters[J]. Science of the Total Environment, 2020, 708: 134594.

[120] YANG Y, CHEN L, XUE L. Looking for a Chinese solution to global problems: The situation and countermeasures of marine plastic waste and microplastics pollution governance system in China[J]. Chinese Journal of Population Resources and Environment, 2021, 19(4): 352-357.

Review of the transport mechanism and environmental effects of microplastics in coastal aquifers

ZOU Yin-qiao1, 2, CHEN Guang-quan1, 2, YU Hong-jun1, 2, SONG Fan3, WANG Yan-cheng1, 2, ZHAO Wen-qing1, 2

(1. Key Laboratory of Coastal Science and Integrated Management, First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, Qingdao 266061, China; 2. Laboratory for Marine Geology, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao 266237, China; 3. Information Center (Hydrology and Water Resources Monitoring and Forecasting Center), the Ministry of Water Resources of the People’s Republic of China, Beijing 100053, China)

Microplastics can be seen in the environment together with waste products from human social and economic activities, causing pollution of seawater, groundwater, and nearshore soil when they are present in coastal zones. Due to their complicated migration mechanisms and diversified physical and chemical properties, microplastics are widely distributed in coastal areas and exhibit differentiation under the intensification of human activities and changes in hydrodynamic conditions. They can release toxic substances and adsorb heavy metal ions and organic pollutants, which induce pollution in coastal waters. Furthermore, microplastic exposure can seriously endanger the growth and development of plants and animals in coastal areas and threaten human health and coastal ecological security. Therefore, exploring their transport mechanism in coastal groundwater aquifers is crucial to examine their potential harm to ecological environments and deal with the pollution caused by them through effective approaches.

coastal groundwater aquifers; microplastics; migration mechanism; environmental effect

Sep. 21, 2022

P7

A

1000-3096(2023)6-0130-14

10.11759/hykx20220921004

2022-09-21;

2023-05-25

國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)聯(lián)合基金項(xiàng)目(U22A20580); 國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(41706067)

[National Natural Science Foundation of China-Shandong Joint Fund, No. U22A20580; National Natural Science Foundation of China, No. 41706067]

鄒寅俏(1998—), 女, 安徽淮北人, 在讀研究生, 主要從事海水與地下水相互作用研究, E-mail: yqzou@fio.org.cn; 陳廣泉(1984—), 男,通信作者, 山東青島人, 博士, 正高級(jí)工程師, 主要從事海水與地下水相互作用研究, E-mail: chenguangquan@fio.org.cn

(本文編輯: 譚雪靜)