復(fù)合微塑料污染物對環(huán)境的毒性效應(yīng)研究

（遼寧大學(xué)，遼寧沈陽 124000）

1 微塑料的污染概況

1.1 微塑料的來源

環(huán)境中微塑料的產(chǎn)生來源十分復(fù)雜并多種多樣。一部分微塑料的來源主要是由于生產(chǎn)工業(yè)中的原材料用在消費品行業(yè)，大部分人類的日常生活和日?；顒又卸即嬖谖⑺芰项w粒[4]。研究表明現(xiàn)在人們的日常生活日?；顒又挟a(chǎn)生的生活的廢水中含有大量的微塑料，日常生活清潔用品，化妝用品中也存在此類塑料顆粒。微塑料的另一部分來源主要是人們?nèi)粘ＯM日?；顒又薪?jīng)常會使用到的飲料瓶，吸管等。[5]這些物品一部分因為不妥善的放置和隨手丟棄被碾壓和日常風(fēng)化，經(jīng)過過長時間的太陽暴曬和雨雪沖刷就轉(zhuǎn)化成為了微塑料[6]。塑料具有很難降解的性質(zhì)，可以長時間不改變形態(tài)和性質(zhì)。根據(jù)微塑料的不同來源方式可劃分為原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料主要包括出現(xiàn)時到被發(fā)現(xiàn)就未發(fā)生改變的塑料。例如日常使用的護(hù)膚品中就具有很多的微塑料顆粒。[7]據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，日常使用一次洗面奶會產(chǎn)生4594-94500個微塑料顆粒到水體中。大部分此類微塑料顆粒經(jīng)過水體流動，地面徑流，風(fēng)力等條件因素影響，流入到海洋環(huán)境中。次生微塑料主要包括產(chǎn)生后由于環(huán)境變化而改變形態(tài)大小的微塑料[8]，此類微塑料進(jìn)入環(huán)境中，經(jīng)過風(fēng)吹日曬、晝夜交替等不同條件的影響后自身變化，本身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，變成更加微小的的塑料顆粒。長時間的光照影響使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變了自身組成，使其材質(zhì)由硬性材質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈圆馁|(zhì)[9]，從完整塑料斷開成眾多小塊塑料，經(jīng)過日積月累的變化最終轉(zhuǎn)變成微塑料。由于微塑料形成時間非常久遠(yuǎn)，所以微塑料的各類基本性質(zhì)非常穩(wěn)定。微塑料在歷史的長河中隨著地理時間的推移，地質(zhì)流向的變化而跟著轉(zhuǎn)變，但不變的是微塑料的性質(zhì)和存在。所以微塑料的存在十分普遍并難以解決[10]。

1.2 微塑料的危害

根據(jù)微塑料的不同來源方式可劃分為原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料主要包括出現(xiàn)時到被發(fā)現(xiàn)就未發(fā)生改變的塑料。例如日常使用的護(hù)膚品中就具有很多的微塑料顆粒。據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，日常使用一次洗面奶會產(chǎn)生4594-94500個微塑料顆粒到水體中。大部分此類微塑料顆粒經(jīng)過水體流動，地面徑流，風(fēng)力等條件因素影響，流入到海洋環(huán)境中[11]。次生微塑料主要包括產(chǎn)生后由于環(huán)境變化而改變形態(tài)大小的微塑料，此類微塑料進(jìn)入環(huán)境中，經(jīng)過風(fēng)吹日曬、晝夜交替等不同條件的影響后自身變化，本身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，變成更加微小的的塑料顆粒。長時間的光照影響使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變了自身組成，使其材質(zhì)由硬性材質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈圆馁|(zhì)，從完整塑料斷開成眾多小塊塑料，經(jīng)過日積月累的變化最終轉(zhuǎn)變成微塑料。由于微塑料形成時間非常久遠(yuǎn)，所以微塑料的各類基本性質(zhì)非常穩(wěn)定。微塑料在歷史的長河中隨著地理時間的推移[12]，地質(zhì)流向的變化而跟著轉(zhuǎn)變，但不變的是微塑料的性質(zhì)和存在。所以微塑料的存在十分普遍并難以解決。

1.3 微塑料污染的研究現(xiàn)狀

因為微塑料污染具有的獨特性質(zhì)，得到了全球各領(lǐng)域的重點關(guān)注。微塑料對海洋環(huán)境的污染問題已經(jīng)成為世界各地學(xué)者的重點研究課題。

2 微塑料的毒性效應(yīng)研究進(jìn)展

2.1 微塑料在水體中的遷移轉(zhuǎn)化和毒性效應(yīng)

微塑料的存在比塑料要更加嚴(yán)重，因其粒徑較小體積較小且活動范圍廣泛所以在海洋環(huán)境中覆蓋率極高且危害性極強(qiáng)。微塑料會覆蓋在某些水生植物表明，阻礙了水生植物的光照活動，導(dǎo)致其無法進(jìn)行光合作用無法繼續(xù)生長繁殖。由于體積較小，微塑料更容易被水生動物吸入腹中且很難排除體外[13]，會導(dǎo)致動物長期具有飽腹感無法繼續(xù)進(jìn)食。致使水生動物營養(yǎng)不良無法繼續(xù)生長生產(chǎn)生活，甚至因饑餓而死。微塑料由于體積比塑料體積更小所以危害性更高。由于微塑料體積較小所以更容易被低級生物吞食。我們都知道海洋生態(tài)中遵循著食物鏈的生存原則。會有更高級的生物吞食低級生物，所以當(dāng)?shù)图壣锿淌澄⑺芰虾?，微塑料會跟隨著生物鏈繼續(xù)傳播且長時間穩(wěn)定存在且非常不易被消解。最后高級生物會被微塑料影響直至食物鏈的頂端最后有可能是人類[14]。

2.2 微塑料與環(huán)境污染物的聯(lián)合毒性作用

2.2.1 微塑料和污染物的聯(lián)合毒性在所有的水生環(huán)境垃圾中，塑料屬于較為嚴(yán)重的污染物，它會被水生動物吞食以影響其生長生活，并且會通過繁殖等方式影響其后代生存生活，更高級的生物如果食用受到污染后的生物，會使污染向更高級別傳遞。沉入水底的微塑料可能附著在細(xì)微藻類表面被較小的水生動物食用，小型則會繼續(xù)中型、大型動物食用，微塑料會隨著生命體的傳遞不斷存在。[15]

2.2.2 微塑料與有機(jī)污染物的相互作用

微塑料作為水環(huán)境中的污染物，同時聯(lián)合有機(jī)污染物成為一種復(fù)合污染物。微塑料被水環(huán)境中的生命體食用過后會長時間存在并隨著食物鏈進(jìn)行傳遞，對水環(huán)境中的生命體產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。微塑料與有機(jī)污染物形成的聯(lián)合污染物對于其反應(yīng)更加嚴(yán)重影響更加深遠(yuǎn)。

微塑料對有機(jī)污染物的吸附是他們成為穩(wěn)定的復(fù)合污染物的重要原因，這種穩(wěn)定的復(fù)合污染物可以在水環(huán)境及大氣環(huán)境中穩(wěn)定存在并可以大范圍遷移。這種復(fù)合污染物的吸附過程與主要與微塑料的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。同時，微塑料粒徑大小和有機(jī)物之間的相互作用也會影響微塑料與有機(jī)物的結(jié)合結(jié)果。

2.2.3 微塑料對硅藻的污染

微塑料對硅藻毒性效應(yīng)的實驗分析主要參考其他納米材料對硅藻毒性的實驗方法。藻細(xì)胞在受到微塑料污染后會產(chǎn)生抑制其生長、破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)等現(xiàn)象。

微塑料在污染硅藻的過程中，硅藻也會進(jìn)行自我保護(hù)以縮少、改善由于微塑料的污染所引起的不良變化，當(dāng)這種不良反應(yīng)過于激烈超出硅藻的自我負(fù)荷時，硅藻細(xì)胞會進(jìn)行自我免疫系統(tǒng)，無法正常發(fā)育或繁衍后代。

3 總結(jié)與展望

這種復(fù)合污染物污染力相較于微塑料和有機(jī)污染物單獨作用時，污染效果幾乎提高了近兩倍。這種污染的形成與時間空間都有很大的關(guān)系，隨著地質(zhì)環(huán)境的變換，颶風(fēng)海嘯等都是微塑料形成的原因。但是目前為止，我們可以做到的就是減少塑料制品的使用并將塑料制品同一規(guī)制于某處，集中降解填埋。微塑料的問題應(yīng)該引起各國學(xué)者的足夠重視，應(yīng)盡快研究出對應(yīng)策略不再被這個問題掣肘可以擁有一個祥和寧靜美麗的地球家園。