防尘绿网及其环境效应研究

李鸿儒 李斗 孙卫星

摘 要：防尘绿网作为一种能有效控制散堆料场起尘与扩散的手段，近年来得以推广，并得到关注。本文综述了国内外防尘绿网的使用背景、应用现状，从流行原因、技术不足等方面对防尘绿网进行了总结评述。同时着重介绍了防尘绿网老化后微塑料材料对海洋环境、土壤环境和对生物的影响，最后对防尘绿网目前存在的不足和未来的研究方向进行了探讨。

关键词：防尘绿网;微塑料;土壤污染

中图分类号：X505            文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）03-0129-04

1背景

随着城市建设的深入，城市和道路中存在的建筑工地增长迅速，产生了粉尘问题。一方面，根据我国相关环保法规，对粉尘排放超标的工地将收取粉尘超标排污费。另一方面，堆场的粉尘污染将给周边居民生活活动造成影响，工地扬尘污染已成为施工单位亟待解决的问题。

为了解决工地扬尘问题，考虑到成本因素，多数工地选择使用防尘绿网。防尘绿网（见图1）是一种治理露天堆料场扬尘污染治理的材料，广泛运用于工程建设地短期堆场，弃土场等。

现有防尘绿网通常使用回收塑料生产，原料成分复杂，抗老化性能差，虽然其价格低廉，也有一定抑制扬尘的作用，但其老化后极易破碎，有时还需要在老化后的绿网上再多次铺设。老化破碎后的防尘绿网回收困难，混合进入土体，进入了土壤的生态循环中。

2技术应用现状

由于建筑工地和各类堆料场普遍存在扬尘污染，所以防尘绿网广泛使用在口岸、储煤场、露天料场、建筑工地（见图2）。

3 技术缺陷

3.1 现有缺点

防尘绿网有如下缺点：

（1）防尘绿网针对扬尘有一定效果，但效果有限。

（2）防尘绿网耐用度低，在长时间暴晒及强风下容易破损，使地表的尘土重新裸露，造成扬尘污染。

（3）防尘绿网并不环保，处理防尘绿网方式多为掩埋，长时间内无法自然降解。

3.2 生态危害

防尘绿网的制作材料多是回收塑料，同时在原料中加入多种化学试剂，再经过特殊工艺制作而成。防尘绿网是土壤微塑料来源之一，在一定的條件下（如光照、温度、辐射、氧化、机械设备磨损等）其成分会释放到土壤中。如PBDES、用于着色的重金属等[1-2]。此类微塑料中所含的有害物质在有机质、辐射、温度等条件的影响下被释放到自然界[3]，通过淋溶作用进入土壤[1，4，5]，对土壤生态系统构成不利影响，如塑料中所含有一些物质（如邻苯二甲酸二酯）具有致癌、致突变及内分泌干扰等危害[6]，在环境中会影响土壤微生物活性，同时可能通过植物吸收进入食物链对人类健康构成一定威胁[7]。

3.2.1 对海洋生物的影响

2004年，微塑料的概念首次被发表于《科学》杂志关于海洋水体与沉积物中塑料碎片的论文提出。人类通过各种活动将微塑料排放到自然界，主要是生产尺寸在微米级的微塑料与大型塑料被各类物理化学作用分解而成的次生微塑料。目前，科学界对于微塑料的定义通常是指粒径在5毫米以下的塑料颗粒，包括碎片、薄膜、纤维等。

微塑料广泛存在于自然界中，因尺寸小、数量多、不易降解等多种原因易被各类生物通过饮食摄取并积累在生物体内。科学家HU Riisg?rd研究了在多种贝类中2—10μm的微塑料摄取及滞留情况，研究发现，尺寸在4μm以上的微塑料完全地滞留在了生物体内，在4μm以下的微塑料也有35%—70%的保留效率[8]。

曾永平团队[9]在前期实际测量数据的基础上，以联合国开发计划署1990年提出的人类发展指数（HDI）为主要预测因子建立了全球塑料河流入海通量模型，同时根据目前的实测数据对模型进行校准和验证。模型估计，2018年全球主要河流的塑料年入海通量约为5～26万吨之间。根据模型预测，全球塑料河流入海通量将在十年后达到顶点，微塑料对海洋生物的影响也会越来越大。

3.2.2 对土壤动物的影响

微塑料对土壤动物影响的研究时间较短，成果有限，有待于进一步的研究[10]，被用于研究过的有蚯蚓[10-14]、线虫[15]及弹尾虫[16]。在研究此类影响时，可借鉴微塑料对水域生态系统动物影响的相关研究。来源于水域生态系统的一些土壤动物，如软体动物门、节肢动物门、线虫、环节动物门等动物既存在于水生态系统（包括淡水与海洋）中，也在土壤生态系统中存在，由于土壤动物作为生态系统物质循环中的重要消费者，主要以植物为食，摄食习惯相似，摄入微塑料的方式也相似[17]，因此，微塑料对水生态系统生物的影响，可部分适用于土壤生态系统的动物[18]在研究中可部分借鉴成果（见图3）。

微塑料通过生物摄食等途径进入生物体会对生物造成严重影响，包括生长、繁殖等等。它会导致生物体内部器官、组织物理撕裂，机体也会对入侵的异源物质产生炎症响应，与此同时生物体还会被微塑料本身的毒性成分与吸附的带毒物质影响。

3.2.3 对土壤微生物的影响

土壤动物表面的重金属、污染物及病原菌会随着土壤动物的生命活动进入土壤内部，这种转移会造成土壤微生物区系、土壤理化性质等受到影响。目前土壤微塑料与微生物相关作用的研究方向还是空白，未见相关论文发布，只有少量的关于沿海沉积物、海洋微塑料与微生物相关作用的研究，亟需科研界对此展开研究。

3.2.4 对土壤物质循环的影响

微塑料对土壤物质循环的研究刚刚起步，研究成果有限，因此，微塑料对土壤物质循环起到何种作用与其作用机理等相关问题亟待解决。由于微塑料难于降解的特点，它可以长久留存于土壤中并开始积累，一旦土壤中存留的微塑料密度超过一定限度，对土壤乃至陆地生态系统功能及生物多样性都会产生不好的影响。

微塑料造成的土壤污染在我國尤其严重，1980年起，我国在一些农作物生产种植中开始使用地膜覆盖技术，极大地增加了农业收入。由于塑料地膜应用的广泛需求，与其清理困难、无法二次使用的特点，只能被丢弃在田间，从而造成塑料污染。污染源普查数据显示，中国大量耕作土壤均存在地膜残留，特别是在西北部分地区农田土壤中的残留地膜量达到了12-13公斤/亩，严重污染环境。

汪杰[19-20]在前期研究的基础上设计了两种暴露模式，包括污染微塑料进入干净土壤环境以及干净微塑料进入污染土壤环境，研究这一过程中蚯蚓积累疏水性有机污染物的变化。同时考虑到微塑料在环境中会进一步破碎而形成更小颗粒的事实，课题组探讨了微塑料颗粒大小是否对微塑料载体起到关键影响作用。研究表明，微塑料与污染物之间的平衡状态是决定微塑料增加或减少污染物积累的关键，而微塑料对整个积累的贡献则与微塑料颗粒大小相关。

微塑料对生物体的影响主要有两个部分，第一是微塑料本身在各种物理化学条件下产生的有毒物质，第二类是在自然界吸附的污染物，微塑料进入生物体内后，这两类毒性物质会对生物体的生理、生化、生长、发育和繁殖产生一定影响，进而影响土壤物种的多样性，从而影响植物的生长和繁殖、土壤物质循环。Ath-mann等 [21]研究表明，貘可以有效改善被各类植物根部所占据的地下土壤的孔隙，增加微生物的数量、密度、酶的活性、碳和养分的输入，并为植物提供更多的营养物质（如磷），促进植物生长和土壤物质循环。 一旦像貘这样的土壤动物因为土壤中的微塑料导致生长、发育与繁殖受到影响，土壤与地面植物之间的物质循环和能量流动就会随之受到波及，以至于整个生态系统都受到不利的影响。

4 结语

由于露天堆料场存在扬尘污染现象较为普遍，防尘绿网被广泛应用。作为控制起尘和扩散有一定作用的工具，防尘绿网存在防尘效果一般、强度较小、有生态危害等缺点。

同时，由于防尘绿网的材料主要是聚丙烯和聚乙烯这类通过加聚反应而成的聚合物，进入陆生生态系统后，将对陆生生态系统的物质循环和能量流产生深远的影响。 但是，关于防尘绿色净微塑料对土壤生态系统影响的研究很少。 微塑料种类繁多，其成分复杂，它们对土壤理化性质，土壤动物和土壤物质能量转换的影响受许多环境因素的制约。 在以后的研究中，以下问题亟待解决：

（1）土壤微塑料的分离检测。土壤结构成分复杂，土壤中的微塑料来源广，部分大型塑料经过各种物理化学作用分解后与土壤难以分离，并对土壤生态系统构成严重威胁。

（2）不同粒径微塑料颗粒的环境效应研究。需对不同粒径微塑料颗粒对土壤生物体的毒性效应进行实验，以确定土壤中不同粒径微塑料的毒性机理。

（3）微塑料污染与土壤结构、成分，温度、降雨、辐射等因素的关系。此类因素对微塑料表面性质的改变均有影响，从而导致同样塑料在不同条件下造成的污染效应不同，因此，应在此方向上开展研究。

（4）微塑料对人体的毒性效应研究。目前此类研究成果少，且使用微塑料种类单一，因此，后续研究需进一步开展。

由现状可知，防尘绿网技术仍有较多问题需要解决，同时由于目前防尘绿网的塑料结构对生态的影响不可预测，因此对防尘绿网的使用要十分谨慎。

综合各种因素，建议选用天然植被措施防尘。

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