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自2004年國際上首次提出“微塑料”概念以來，微塑料研究得到快速發(fā)展。越來越多的研究證明，微塑料廣泛存在于全球海洋環(huán)境，并對海洋生態(tài)系統(tǒng)存在影響。因此，微塑料與環(huán)境內(nèi)分泌干擾物、全氟化合物等持久性有機(jī)污染物以及抗生素等一同被列入國際社會持續(xù)關(guān)注的新污染物名單。
近年來，我國廣泛開展了海洋微塑料研究，Zhao等人于2014年首次對東海海域中的漂浮微塑料進(jìn)行了定量研究，發(fā)現(xiàn)海水中微塑料的濃度為(0.167±0.138)個/m3，并證實了河流是海洋中微塑料的重要來源之一。
對微塑料進(jìn)行成分分析發(fā)現(xiàn)，渤海表層水[(0.33±0.34)個/m3]中微塑料的主要類型有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)，在小于1mm的微塑料中聚丙烯(PP)的含量最高，由此預(yù)測海洋中可能存在更多未被檢測到的、直徑較小的PP廢料。對南海海域的研究也發(fā)現(xiàn)，小顆粒的微塑料(0.02～0.3mm)占檢測總量的92%，且隨著粒徑的減小，表層水中微塑料的平均濃度呈指數(shù)增長。
對于微塑料的來源，對渤海、黃海海域以及附近沙灘中的微塑料污染研究發(fā)現(xiàn)，海洋中微塑料可能的來源是魚線、PE繩網(wǎng)與PS泡沫容器。同時，內(nèi)海(渤海)的微塑料濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于開放海域(黃海)，表明來自內(nèi)陸或沿?；顒拥娜藶樗芰蠌U棄物可能是海洋中微塑料的主要來源。此外，還有學(xué)者對香港海域(0.51～279.09個/m3)、天津近岸海域(210～1170個/m3)、廣東東部沿海(8895個/m3)中的微塑料污染進(jìn)行了研究。
自2016年起，我國依據(jù)《海洋微塑料監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，在渤海、黃海、東海、南海共設(shè)置6條斷面30個監(jiān)測點位，組織開展管轄海域微塑料監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果顯示，我國近海海面漂浮微塑料平均濃度為0.27個/m3。其中，河口、海灣和海島周邊海域由于特殊地形條件和人類活動影響等，微塑料濃度高于近海海域。
近年來，全球已有調(diào)查結(jié)果顯示，不同海域表層海水中微塑料平均濃度差異顯著，從赤道東太平洋的4.8×10−6個/m3到瑞典近岸海域的8.6×103個/m3，其中45%的調(diào)查結(jié)果微塑料濃度為0.01～10個/m3。與國際同類調(diào)查研究結(jié)果相比較，我國近海微塑料濃度處于中低水平。河流被認(rèn)為是海洋微塑料的主要輸入源。綜合公開發(fā)表的87條入海河流的研究數(shù)據(jù)結(jié)果，入海河流微塑料平均濃度范圍為0.046～176個/m3，最高濃度出現(xiàn)在越南的西貢河，平均值為9.11個/m3；珠江、長江入海斷面水體中微塑料濃度分別為0.13個/m3和0.90個/m3，我國入海河流的微塑料濃度也處于全球中低水平。
進(jìn)入海洋環(huán)境的微塑料可通過攝食或黏附等方式進(jìn)入生物體，目前已在多種海洋生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)海洋微塑料，小至浮游動物，大至大型哺乳類動物。Gouin研究發(fā)現(xiàn)，20%(>17,500個體)的被調(diào)查物種(>800種，87,000個體)攝入了塑料。
微塑料進(jìn)入生物體后，可導(dǎo)致消化道損傷，大量室內(nèi)模擬實驗已表明，微塑料具有生長抑制、氧化損傷、免疫應(yīng)激等直接毒性效應(yīng)，同時也發(fā)現(xiàn)了微塑料吸附的共存污染物引起的間接毒性效應(yīng)。微塑料還可通過食物鏈傳遞到高營養(yǎng)級生物甚至人體內(nèi)。
目前，已在200多種可食用的海洋生物甚至海鹽中發(fā)現(xiàn)了微塑料，據(jù)估算，歐洲每人每年可通過食用貝類攝入約1.1萬個微塑料。由于其巨大的表面積與體積比和疏水特性，微塑料可吸附包括持久性有機(jī)污染物(POPs)和內(nèi)分泌干擾化學(xué)品(EDCs)等在內(nèi)的有毒有害物質(zhì)，在海洋中停留的時間越長，富集在塑料表面的有毒有害物質(zhì)濃度就越高，例如，墨西哥瓜達(dá)盧佩島周邊海域塑料表面的PAHs含量為39～1200ng/g；日本東京汐田海灘塑料表面的PCBs含量為<28～2300ng/g；美國加州Hermosa海灘塑料表面的DDTs含量為267ng/g；加納Lagoon海灘塑料表面的PAHs含量為2751ng/g。
建立海洋微塑料監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)，開展海洋微塑料監(jiān)測評價工作，是掌握海洋微塑料污染分布，為微塑料污染的源頭管控和綜合治理提供數(shù)據(jù)支撐的基礎(chǔ)。但由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)測與分析技術(shù)方法，導(dǎo)致海洋環(huán)境中微塑料濃度、成分的可靠數(shù)據(jù)匱乏，不同研究之間的結(jié)果不可比，甚至不確定。因此，國際社會正在積極推進(jìn)微塑料監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化進(jìn)展。
2013年，歐盟發(fā)布的《歐洲海域海洋垃圾監(jiān)測指南》將微塑料監(jiān)測方法納入其中；2015年，美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)編制了《海洋微塑料實驗室分析方法》；2019年，聯(lián)合國海洋污染科學(xué)問題專家組(GESAMP)發(fā)布了《海洋塑料監(jiān)測評價技術(shù)方法》。2020年，日本環(huán)境省在組織開展國際微塑料實驗室分析比對的基礎(chǔ)上，正在編制《統(tǒng)一化海面漂浮微塑料監(jiān)測方法指南》。
我國生態(tài)環(huán)境部也組織了海洋微塑料監(jiān)測技術(shù)規(guī)程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，并開展了業(yè)務(wù)化試運行。上述方法在推進(jìn)全球和區(qū)域微塑料監(jiān)測方法的統(tǒng)一化方面起到了促進(jìn)作用。
盡管海洋微塑料研究在近些年取得了顯著進(jìn)展，但由于技術(shù)的限制，目前對環(huán)境中微塑料的鑒定方法具有一定的局限性，尤其是對小粒級的微塑料乃至納米級別的塑料難以有效分離和鑒定；微塑料入海通量的時空分布格局和變化尤為復(fù)雜，全球缺乏實測數(shù)據(jù)對微塑料入海通量做出準(zhǔn)確評估，現(xiàn)有以塑料不當(dāng)管理、人口分布模型評估的微塑料入海通量存在極大不確定性；微塑料在近海及大洋中的遷移受陸源輸入、洋流運動、生物擾動和溫鹽變化等多個過程和因素的共同調(diào)控，難以界定跨界污染責(zé)任。
此外，由于目前多數(shù)海洋微塑料的毒性風(fēng)險研究場景與真實環(huán)境相去甚遠(yuǎn)，且尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和可適用的風(fēng)險評估模型，難以準(zhǔn)確闡明微塑料的生態(tài)與健康危害；另外，受微塑料類型、化學(xué)物的性質(zhì)以及生物體和周圍環(huán)境的平衡分配等多種因素的影響，微塑料與吸附的污染物復(fù)合效應(yīng)紛繁復(fù)雜，導(dǎo)致微塑料對海洋生態(tài)環(huán)境的生態(tài)危害嚴(yán)重程度尚存在不確定性。
綜上所述，今后海洋微塑料研究的主要趨勢包括：開發(fā)快速、自動化分析技術(shù)方法，提升微塑料分析監(jiān)測效率；創(chuàng)新建立小于20μm微塑料的分離和鑒定標(biāo)準(zhǔn)化方法；開展微塑料入海通量時空分布格局及其變化研究，降低全球微塑料入海通量模型評估的不確定性；研究微塑料遷移轉(zhuǎn)化路徑、環(huán)境歸趨及其控制機(jī)制，揭示微塑料在近海—大洋—極地環(huán)境中的賦存特征及遷移路徑，確定微塑料輸運的主要過程及源匯分布格局；闡明環(huán)境濃度下微塑料的生物效應(yīng)，特別是對典型生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵生物類群及群落的長期影響，探討微塑料作為載體對典型污染物的環(huán)境歸趨及毒性的影響，闡明其復(fù)合作用機(jī)制，探索建立微塑料環(huán)境基準(zhǔn)的推導(dǎo)與確定方法。
原標(biāo)題：國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心主任王菊英：海洋微塑料研究的進(jìn)展與思考
