复合微塑料污染物对环境的毒性效应研究

（辽宁大学，辽宁沈阳 124000）

1 微塑料的污染概况

1.1 微塑料的来源

环境中微塑料的产生来源十分复杂并多种多样。一部分微塑料的来源主要是由于生产工业中的原材料用在消费品行业，大部分人类的日常生活和日常活动中都存在微塑料颗粒[4]。研究表明现在人们的日常生活日常活动中产生的生活的废水中含有大量的微塑料，日常生活清洁用品，化妆用品中也存在此类塑料颗粒。微塑料的另一部分来源主要是人们日常消费日常活动中经常会使用到的饮料瓶，吸管等。[5]这些物品一部分因为不妥善的放置和随手丢弃被碾压和日常风化，经过过长时间的太阳暴晒和雨雪冲刷就转化成为了微塑料[6]。塑料具有很难降解的性质，可以长时间不改变形态和性质。根据微塑料的不同来源方式可划分为原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料主要包括出现时到被发现就未发生改变的塑料。例如日常使用的护肤品中就具有很多的微塑料颗粒。[7]据统计发现，日常使用一次洗面奶会产生4594-94500个微塑料颗粒到水体中。大部分此类微塑料颗粒经过水体流动，地面径流，风力等条件因素影响，流入到海洋环境中。次生微塑料主要包括产生后由于环境变化而改变形态大小的微塑料[8]，此类微塑料进入环境中，经过风吹日晒、昼夜交替等不同条件的影响后自身变化，本身结构产生变化，变成更加微小的的塑料颗粒。长时间的光照影响使其发生化学反应，改变了自身组成，使其材质由硬性材质转变为脆性材质[9]，从完整塑料断开成众多小块塑料，经过日积月累的变化最终转变成微塑料。由于微塑料形成时间非常久远，所以微塑料的各类基本性质非常稳定。微塑料在历史的长河中随着地理时间的推移，地质流向的变化而跟着转变，但不变的是微塑料的性质和存在。所以微塑料的存在十分普遍并难以解决[10]。

1.2 微塑料的危害

根据微塑料的不同来源方式可划分为原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料主要包括出现时到被发现就未发生改变的塑料。例如日常使用的护肤品中就具有很多的微塑料颗粒。据统计发现，日常使用一次洗面奶会产生4594-94500个微塑料颗粒到水体中。大部分此类微塑料颗粒经过水体流动，地面径流，风力等条件因素影响，流入到海洋环境中[11]。次生微塑料主要包括产生后由于环境变化而改变形态大小的微塑料，此类微塑料进入环境中，经过风吹日晒、昼夜交替等不同条件的影响后自身变化，本身结构产生变化，变成更加微小的的塑料颗粒。长时间的光照影响使其发生化学反应，改变了自身组成，使其材质由硬性材质转变为脆性材质，从完整塑料断开成众多小块塑料，经过日积月累的变化最终转变成微塑料。由于微塑料形成时间非常久远，所以微塑料的各类基本性质非常稳定。微塑料在历史的长河中随着地理时间的推移[12]，地质流向的变化而跟着转变，但不变的是微塑料的性质和存在。所以微塑料的存在十分普遍并难以解决。

1.3 微塑料污染的研究现状

因为微塑料污染具有的独特性质，得到了全球各领域的重点关注。微塑料对海洋环境的污染问题已经成为世界各地学者的重点研究课题。

2 微塑料的毒性效应研究进展

2.1 微塑料在水体中的迁移转化和毒性效应

微塑料的存在比塑料要更加严重，因其粒径较小体积较小且活动范围广泛所以在海洋环境中覆盖率极高且危害性极强。微塑料会覆盖在某些水生植物表明，阻碍了水生植物的光照活动，导致其无法进行光合作用无法继续生长繁殖。由于体积较小，微塑料更容易被水生动物吸入腹中且很难排除体外[13]，会导致动物长期具有饱腹感无法继续进食。致使水生动物营养不良无法继续生长生产生活，甚至因饥饿而死。微塑料由于体积比塑料体积更小所以危害性更高。由于微塑料体积较小所以更容易被低级生物吞食。我们都知道海洋生态中遵循着食物链的生存原则。会有更高级的生物吞食低级生物，所以当低级生物吞食微塑料后，微塑料会跟随着生物链继续传播且长时间稳定存在且非常不易被消解。最后高级生物会被微塑料影响直至食物链的顶端最后有可能是人类[14]。

2.2 微塑料与环境污染物的联合毒性作用

2.2.1 微塑料和污染物的联合毒性在所有的水生环境垃圾中，塑料属于较为严重的污染物，它会被水生动物吞食以影响其生长生活，并且会通过繁殖等方式影响其后代生存生活，更高级的生物如果食用受到污染后的生物，会使污染向更高级别传递。沉入水底的微塑料可能附着在细微藻类表面被较小的水生动物食用，小型则会继续中型、大型动物食用，微塑料会随着生命体的传递不断存在。[15]

2.2.2 微塑料与有机污染物的相互作用

微塑料作为水环境中的污染物，同时联合有机污染物成为一种复合污染物。微塑料被水环境中的生命体食用过后会长时间存在并随着食物链进行传递，对水环境中的生命体产生深远影响。微塑料与有机污染物形成的联合污染物对于其反应更加严重影响更加深远。

微塑料对有机污染物的吸附是他们成为稳定的复合污染物的重要原因，这种稳定的复合污染物可以在水环境及大气环境中稳定存在并可以大范围迁移。这种复合污染物的吸附过程与主要与微塑料的结构特征有关。同时，微塑料粒径大小和有机物之间的相互作用也会影响微塑料与有机物的结合结果。

2.2.3 微塑料对硅藻的污染

微塑料对硅藻毒性效应的实验分析主要参考其他纳米材料对硅藻毒性的实验方法。藻细胞在受到微塑料污染后会产生抑制其生长、破坏细胞膜结构等现象。

微塑料在污染硅藻的过程中，硅藻也会进行自我保护以缩少、改善由于微塑料的污染所引起的不良变化，当这种不良反应过于激烈超出硅藻的自我负荷时，硅藻细胞会进行自我免疫系统，无法正常发育或繁衍后代。

3 总结与展望

这种复合污染物污染力相较于微塑料和有机污染物单独作用时，污染效果几乎提高了近两倍。这种污染的形成与时间空间都有很大的关系，随着地质环境的变换，飓风海啸等都是微塑料形成的原因。但是目前为止，我们可以做到的就是减少塑料制品的使用并将塑料制品同一规制于某处，集中降解填埋。微塑料的问题应该引起各国学者的足够重视，应尽快研究出对应策略不再被这个问题掣肘可以拥有一个祥和宁静美丽的地球家园。