復合微塑料污染物對環境的毒性效應研究

（遼寧大學，遼寧沈陽 124000）

1 微塑料的污染概況

1.1 微塑料的來源

環境中微塑料的產生來源十分復雜并多種多樣。一部分微塑料的來源主要是由于生產工業中的原材料用在消費品行業，大部分人類的日常生活和日常活動中都存在微塑料顆粒[4]。研究表明現在人們的日常生活日常活動中產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日常消費日常活動中經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化，經過過長時間的太陽暴曬和雨雪沖刷就轉化成為了微塑料[6]。塑料具有很難降解的性質，可以長時間不改變形態和性質。根據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時到被發現就未發生改變的塑料。例如日常使用的護膚品中就具有很多的微塑料顆粒。[7]據統計發現，日常使用一次洗面奶會產生4594-94500個微塑料顆粒到水體中。大部分此類微塑料顆粒經過水體流動，地面徑流，風力等條件因素影響，流入到海洋環境中。次生微塑料主要包括產生后由于環境變化而改變形態大小的微塑料[8]，此類微塑料進入環境中，經過風吹日曬、晝夜交替等不同條件的影響后自身變化，本身結構產生變化，變成更加微小的的塑料顆粒。長時間的光照影響使其發生化學反應，改變了自身組成，使其材質由硬性材質轉變為脆性材質[9]，從完整塑料斷開成眾多小塊塑料，經過日積月累的變化最終轉變成微塑料。由于微塑料形成時間非常久遠，所以微塑料的各類基本性質非常穩定。微塑料在歷史的長河中隨著地理時間的推移，地質流向的變化而跟著轉變，但不變的是微塑料的性質和存在。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時到被發現就未發生改變的塑料。例如日常使用的護膚品中就具有很多的微塑料顆粒。據統計發現，日常使用一次洗面奶會產生4594-94500個微塑料顆粒到水體中。大部分此類微塑料顆粒經過水體流動，地面徑流，風力等條件因素影響，流入到海洋環境中[11]。次生微塑料主要包括產生后由于環境變化而改變形態大小的微塑料，此類微塑料進入環境中，經過風吹日曬、晝夜交替等不同條件的影響后自身變化，本身結構產生變化，變成更加微小的的塑料顆粒。長時間的光照影響使其發生化學反應，改變了自身組成，使其材質由硬性材質轉變為脆性材質，從完整塑料斷開成眾多小塊塑料，經過日積月累的變化最終轉變成微塑料。由于微塑料形成時間非常久遠，所以微塑料的各類基本性質非常穩定。微塑料在歷史的長河中隨著地理時間的推移[12]，地質流向的變化而跟著轉變，但不變的是微塑料的性質和存在。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狀

因為微塑料污染具有的獨特性質，得到了全球各領域的重點關注。微塑料對海洋環境的污染問題已經成為世界各地學者的重點研究課題。

2 微塑料的毒性效應研究進展

2.1 微塑料在水體中的遷移轉化和毒性效應

微塑料的存在比塑料要更加嚴重，因其粒徑較小體積較小且活動范圍廣泛所以在海洋環境中覆蓋率極高且危害性極強。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，導致其無法進行光合作用無法繼續生長繁殖。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]，會導致動物長期具有飽腹感無法繼續進食。致使水生動物營養不良無法繼續生長生產生活，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，所以當低級生物吞食微塑料后，微塑料會跟隨著生物鏈繼續傳播且長時間穩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 微塑料與環境污染物的聯合毒性作用

2.2.1 微塑料和污染物的聯合毒性在所有的水生環境垃圾中，塑料屬于較為嚴重的污染物，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微藻類表面被較小的水生動物食用，小型則會繼續中型、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 微塑料與有機污染物的相互作用

微塑料作為水環境中的污染物，同時聯合有機污染物成為一種復合污染物。微塑料被水環境中的生命體食用過后會長時間存在并隨著食物鏈進行傳遞，對水環境中的生命體產生深遠影響。微塑料與有機污染物形成的聯合污染物對于其反應更加嚴重影響更加深遠。

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

2.2.3 微塑料對硅藻的污染

微塑料對硅藻毒性效應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。藻細胞在受到微塑料污染后會產生抑制其生長、破壞細胞膜結構等現象。

微塑料在污染硅藻的過程中，硅藻也會進行自我保護以縮少、改善由于微塑料的污染所引起的不良變化，當這種不良反應過于激烈超出硅藻的自我負荷時，硅藻細胞會進行自我免疫系統，無法正常發育或繁衍后代。

3 總結與展望

這種復合污染物污染力相較于微塑料和有機污染物單獨作用時，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系，隨著地質環境的變換，颶風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制于某處，集中降解填埋。微塑料的問題應該引起各國學者的足夠重視，應盡快研究出對應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。