海洋微塑料的生态环境风险的研究进度及展望

张 蕾

（河北省秦皇岛市生态环境监控与检测中心 河北秦皇岛 066000）

引言

全世界范围内的塑料制品每年总产量已经超过2000 万吨。塑胶材料产品的大批量使用会产生大量的塑料废弃物，最后会通过多种途径带入海洋。预计从2015 年起，将会有多达900 万吨塑料废弃物被弃置于海洋[1]。海上的塑料垃圾主要可以划分为大型塑料、小型塑料。当前我国对海洋微塑料研究重点主要是集中于此。微塑材料包括了原料的来源、环境浓度、生物效应及与化学反应的过程等，但是有关微塑材料物理迁移的研究还比较缺乏。通过对海洋微塑料处理在海洋环境中的物理转移发展过程进行了深入的研究，加深了人们对其转移规律的了解和认识，可以精准地去除和锁定它们的聚集地，提高了海洋垃圾处理的效率，为海洋微塑料污染防控工作的综合管理和预防提供了理论指南。

1 海洋环境中微细塑料污染的研究

1.1 海水污染状况

微细塑料在大多数的海洋、河口、海湾中都有着广泛的分布，海洋塑料生态污染问题已经从一个地方性的生态环境问题逐步发展成为整个世界区域性的环境问题。海上发现的微塑胶品种有聚酯、聚酰胺等，其成分以纤维为主，颜色以黑、蓝为主。光谱学分析结果表明，其主要组成成分是聚乙烯、聚丙烯等，很大一部分是不规则的碎片[2]。

1.2 海洋沉积物污染现状

当前，对于沙滩海洋中微塑料的土壤环境污染等相关问题的研究已在实践中取得了一些突破性的进展，例如，在部分欧洲国家，对于沙滩微塑料的研究相对还是较少，其粒径一般都应该是小于1 毫米，主要的化学成分有聚酯、聚乙烯等，其中沙滩微塑料主要化学成分有98.7%是碳素或者是黑色，颜色多为蓝色和黑色。

在对环境污染认识不足的情况下，北太平洋沉积物微粒中含有聚丙烯和微塑料，世界各国的专家和研究者采用密度分离法，分别从北白令海和楚科奇海沉积物微粒中提取微粒。发现提取物的粒径介于0.10～4.86 之间，其中以楚科奇海的沉积物中被人们检测到的聚丙烯有毒含量最高，组成部分的化学元素中以聚丙烯含量最多（51.5%），且已经鉴定的细胞微粒分别为玻璃纤维（64.4%）和玻璃薄膜（35.6%）。南极洲及其周边海域20 处的沉积物中也曾经发生过类似的现象，其中微塑料的直径均小于0.1mm，最大浓度一般可以达到0.5ml/L，组成的微塑料类型基本上均为玻璃纤维，一般最大长度范围应该是为2～5mm，颜色多数为白、红、绿三种。

调查了一些来自于现今我国东部渤海和今属黄海的72 个不同沉积场所的渤海沉积物分析样品，发现所有这些沉积样品均可能包括了少量的金属微塑料和材料，其粒径在66.25～4982.59μm 之间，纤维含量最高[3]。

1.3 微塑料对海洋生物污染的现状

通过对不同的海洋生物捕获微塑料的情况进行了研究，评估了微塑料在环境中可能会产生的自然资源与社会环境危害以及影响人类身体健康的风险，海洋生物不仅能够维护海洋环境、生态系统安全，还在我们的食物链中起着重要的作用。

由于存在海洋微生物塑料晶体中的特殊化学粒子和重金属对海洋生物塑料有着天然的多种生物化学毒性等诸多自然原因，海洋微生物塑料现在已经逐渐发展成为了包括当今世界亚洲各国的海洋环境保护科学家和其他海洋生物学家所高度关注的一个研究领域重点。

塑料制品可能会单独或与其他环境污染物一起，对大多数浮游生物、贝类、甲壳类、鱼类和其他海洋生物个体造成严重的危害，并迅速向全球食物链的每一个方向扩散，最终其大概率会严重危害人体健康。微塑料因为它的颗粒径小、比表面积大，各种化学污染物很容易被吸收到海水中的，从而可以对海水中的生物起到复合毒性效应。此外，还在水中吸附了一些含有氯化锌、铜、铅、铬、镉等多种不同化学性质的重金属，成为这些各种化学性复合污染物的主要化学释放反应载体，对于人类海洋环境也同样会直接造成各种化学性的复合产物污染，其中具有化学性质的各种复合产物毒性污染比例较高要远远程度高于单一物的化学性[4]。

2 海洋微塑料生态风险控制措施

针对海洋环境中微量塑料污染的广泛性和严重性，开展监测与治理工作已迫在眉睫。针对我国海洋环境中微量塑料污染的现状，本文从理论层面、技术层面和政府管理层面分别提出了应对微量塑料污染的建议。

（1）制定应对海洋环境微塑料污染的短期、中期和长期规划。正如传统的污染性物质那样，海洋环境中的小颗粒污染也越来越引起了重视。为扎实地推进了相关工作，从宣传、科学研究、检测、监督、预防与治理等方面出台了相关政策，制定了5 年、10年乃至更久一段时间的海洋环境微塑料大气污染预测和治理工作规划。

（2）尽快制定海洋环境中微型塑料的监测、监视和管理的标准和方法规范。对目前我国国内现有的各项研究成果已经进行了重新总结、完善，补充了原有空缺的各项研究行动计划，尽快对其进行重新编辑、建立有关海洋生态环境微生物塑料的安全监测、监管操作方法和技术标准，以期为海洋生态环境微生物塑料的规范治理提供参考，并在符合国家现行统一的技术标准和监测技术体系规范下可以获取一套系统、可靠的比较、实用的精确监测数据。

（3）在重点区域，如海洋、岛礁、岸滩和河口，开展微塑性本底普查。对微塑料对于各类海洋水体、海洋生物、沉淀体等各类污染成分、丰度、形态学等特性，以及微塑料的各种污染物、沉积物的吸附性和流动性种类、数量等多个方面数据进行全面监测与应对管理。并将其纳入全国各类海洋生态环境监测信息系统，做好日常运行管理，将收集的质量相关监测数据整理后编入本主管部门的上一年度全国海洋生态环境管理情况监测公报，为我国海洋生态环境微生物塑料的质量监测与应用管理及其发展应用提供了第一手实用信息。

（4）对不同的海域、岛屿、岸滩及河口地区进行了系统的调查、研究。微塑胶源及途径在普查的基础上，针对微塑胶源可能出现的各种入海途径，研究有效地监测技术手段，不仅需要明确微塑胶源的来源、通量、入海路径，还需要确定重点海域、海湾、岛礁、岸滩、河口等输入途径。

（5）利用信息技术构建监控与治理。海岸带微塑料立体地理信息管理系统支持重点区域微塑料和塑料垃圾入海监测网络建设，利用地面和海上监测设施，结合卫星遥感技术，建立海陆空立体监测网络和计算机地理信息管理系统。

（6）鼓励研究与开发，生产和使用。降低可降解塑料制品成本是推广可降解塑料广泛的关键，因此应加大对廉价可降解塑料制品研发、生产和使用的支持力度。

（7）加强宣传和政策引导。充分利用了政府和社会的资源，充分利用了媒体、会议、学校等途径，加大了引导力度，提高公众对海洋环境中微量塑料废弃物污染的认知，增强全社会对封堵海洋塑料废弃物污染的自觉性认知。

（8）制定并有效并实施相关法律、政策及措施。以环保法律政策为基础，制定塑料垃圾的回收和处理、推广利用可降解塑料的相关法规，落实塑料在海洋环境中的生产经营管理单位及其他企业和个人的责任，构建日常生产与使用塑料垃圾的分拣、回收、处理等工作机制，遏制了塑料垃圾流向海洋，为防止和治理海洋环境中的微塑料污染问题提供了制度性的保障。

（9）进行国际合作。鉴于我国海洋环境中微塑料受到污染的范围较宽、影响深远、无界限的严酷现状，需要加强政府和国际社会、政府和国际组织在相关政策制定、科学研究、技术推广方面的国际交流与合作，共同应对，努力逐渐有效地降低海洋环境微塑料储藏物的存量及各种微塑料废弃物的存量。

3 海洋微塑料生态风险的研究前景

微塑作为一种全新的地球污染物形式，日益受到人们的重视。在进入海洋环境后，由于各种物理、化学及其他生物相互作用等的综合影响，它们的活动和行为发生了比较复杂的变化，难以直接地研究其在大陆性海洋环境中的转移规律。而且，从我国目前的研究情况来看，大部分实验都集中在可控的室内环境中。为此，应延长微塑料的暴露时间，并在将来进行一系列原位实验。深入探究微塑料对自然环境下海洋生物特别是大表面微塑料对海洋生物的影响和机理。

结语

微塑料的环境污染无处不在。除了我们普遍可以认识和看到的内陆上游河流和沿海下游地区，微型透明塑料污染物也广泛地大量存在于当今我国西部的雪山高原、湖泊、深海。经过不断迁移，微塑料并逐步与现代人们日常的各类食品和护肤美容以及化妆品中，已经直接危及到了我们的生命安全。微塑料的环境污染正在逐渐成为一个极具全球性的社会问题。微塑料在全球海洋及其周围的生态环境中造成的巨大污染，已严重威胁到我们的人身安全，更大的威胁正在逐步被激发。海洋微溶性塑料正逐步发展成为世界各国专家学者学术研究的一个重要热点。研究微溶性塑料在我国海洋环境管理中的生态分布，对海洋生物藻类种群和其他海洋植物生态环境的直接影响以及研究微塑料的优化降解和回收处理利用方法，已经逐渐成为当务之急。