海岸環境中微塑料污染及生態效應研究進展

孫欣怡，張佳麟

（大連海事大學航海學院，遼寧 大連 116000）

近年來，微塑料作為海岸環境中的新型污染物得到了廣泛的關注。相關技術人員要加強對微塑料污染及其生態效益方面的研究，并提高相關技術的應用，以準確進行分析和鑒定，攻破此項技術中的難點。例如，可借助水動力模型對微塑料的時空分布規律進行探索，將微塑料與毒性污染物結合，可對其風險進行合理評估，評估的數據要建立數據庫，為以后的技術研究奠定基礎。在研究過程中，應加強對各項數據的獲取，以此對微塑料污染的狀況進行監測，使微塑料污染的研究水平得到進一步的提升。

1 微塑料與海岸環境的相關概述

1.1 微塑料

隨著社會的發展，塑料制品早已得到廣泛應用，其借助外力可以進行多種形式的轉化。例如，在海岸環境中，存在的塑料碎片經過光的降解以及波浪的作用，會分解成微小的塑料碎片，以此定義為微塑料。微塑料的化學性質較為穩定，存在時間較長，作為塑料垃圾，會對海洋生態系統造成危害。

1.2 海岸環境

海岸帶是陸地與海洋交界的地帶，也是人們活動最為活躍的地區。人們在生產生活中產生的大量塑料垃圾、污染物會在海岸帶匯集，同時，各類污染物會通過河流向河口輸送，大量垃圾在洋流和潮汐的作用下在海岸帶滯留，由此產生塑料垃圾。另外，微塑料還會與其他污染物結合，給海岸帶環境造成嚴重的破壞，所以需要對相關工作和研究進行深入探討[1]。

2 微塑料污染的研究

2.1 微塑料的采樣、分離與鑒定

微塑料直徑一般較小，如果直接用肉眼觀察其顆粒數量，不能保證所采取樣本的完整性。所以，會在劃分的一定面積區域內采集大量的水樣或沉積物樣品，利用實驗室進行水樣分離，獲得分層收集的樣品，以此對微塑料樣品進行研究。在實驗室進行水體微塑料分離的過程中，可以進行過濾，加強對微塑料的收集，也可以利用密度分離的方法，加入飽和的氯化鈉溶液對沉淀樣品進行浸泡分離。如在實際樣品中，物質成分較復雜，可以利用雙氧水進行預處理，對微塑料進行鑒定。其原理是設置微塑料分離裝置，通過氣體或液體產生上升流使微塑料上浮達到從基質中分離的目的，通過對相關參數進行優化，以此進一步對微塑料進行識別。由于微塑料粒徑小，在樣品數量多的分析過程中，對硬度、顏色、性質進行特征分析時，要利用裂解氣相色譜方法。實驗人員可以在微塑料中添加相應的化學藥劑，控制實驗過程，使不同塑料的區分率得到提升，做出合理鑒定。同時，在微塑料形貌和表面元素鑒定的過程中，可利用掃描電子顯微鏡來進行沉淀物中微塑料的分析，以充分發揮其分子定位的功能進行掃描定位，提高準確率[2]。

2.2 微塑料的來源及其分布

海洋環境中的微塑料來源較為復雜，源頭往往是陸地輸入，也有洋流和潮汐的作用。其中海洋漂浮垃圾的輸入，要對其分布規律進行分析，明確垃圾中各工業品所含的微塑料成分。例如，對長江口附近的海岸環境中的微塑料進行鑒定，確定了其主要來源是人們日常生活中的一些廢棄物以及工業原料中的微塑料成分。同時，海上作業和船舶在運輸過程中也會產生一定的塑料污染，如船體本身及裝置損毀導致塑料垃圾積聚，在洋流的作用下影響海岸環境。除了陸地和海洋外，人們生活密集的區域內，如海水浴場、養殖、港口等也會產生微塑料污染，所以要進一步對源頭解析技術進行開發，提高復雜環境下微塑料來源的研究和探討。

2.3 微塑料大小的深入研究

要對海岸環境中的微塑料空間分布規律進行研究，進一步探討海洋環境周圍塑料的大小。不同類型的海岸區域，其塑料粒徑分布存在不同的特征。通過對空間分布規律調查發現，島嶼附近的沉積物與深海的沉積物相比，塑料的豐度要高，空間的分異性較大，受到季節影響的程度較高；在粒徑分布方面，沉積物中的微塑料都在1 mm以下，主要類型為聚乙烯和聚丙烯。

3 微塑料與復合污染物的特征

微塑料會與一些污染物進行結合產生復合污染物，通過洋流的作用進一步擴散，影響海岸環境的不同區域，因此，微塑料有機物污染濃度存在一定的差異。在研究過程中了解到不同微塑料的表面都存在一定的金屬元素，可根據元素對微塑料的年限和來源進行分析。通過對其類型、成分、粒徑以及表面結構等因素進行探討，可以提高對微塑料成分的深入分析。如果微塑料粒徑較大，其與污染物結合的過程中會造成更持久的有機污染[3]。

在進行水體樣品分離實驗的過程中，了解到淡水以及海水中的聚乙烯和聚氯乙烯微塑料對化學試劑的吸附量存在一定的差異。因此，要利用微塑料進行模擬實驗，對海洋環境中的塑料降解過程、與污染物結合的過程進行模擬，以加強對關鍵技術的研究。

4 微塑料污染的生態效益研究

4.1 生物體內的微塑料分布

微塑料的粒徑較小，容易被在海洋環境中生活的生物誤食。微塑料會危害到生物體的生長，通過了解生物體不同組織和器官中微塑料的分布，發現其會在不同的部位積累，如消化管、胃、肝胰腺等部位。通過研究微塑料在不同營養級生物中的轉移與富集，可以觀察和了解微塑料在食物網中的轉移和富集，進一步證明對人體健康產生的風險。

4.2 微塑料對生物體毒性效應的研究

微塑料被海洋生物誤食后，會產生一定的毒性效應，毒性效應的指標包括具體的生長狀況、死亡率以及產卵率。生物酶活性微塑料的存在會影響到微生物的群落結構，因微塑料在溶酶體系中富集，使血流中的粒細胞增多，從而產生炎癥并影響生物體的生長，甚至產生毒害作用。

5 未來研究方向探討

微塑料成為當前海岸環境中的新型污染物，對生態環境造成了嚴重的破壞，只有對其進行分析、研究，才可能實現海洋的可持續發展。

未來的方向：首先，要對于微塑料的污染狀況及源頭進行解析，了解人類活動的特點，對微塑料分布的類型規律進行探索；其次，對海洋環境復合污染物進行研究，明確其對不同海岸中的鹽度、濕度產生的影響；最后，要了解其產生的毒害效應，建立生態學指標體系，對健康風險進行評估。

6 結論

綜上所述，塑料制品在社會、生活、生產各個方面被廣泛應用，所以會產生一定的塑料殘片。其中，在海浪環境中存在的塑料碎片會通過外力進行遠距離的遷移，或經過波浪與太陽輻射的作用分解成微小的塑料碎片，由于其化學性質較為穩定，使海岸環境的污染更為嚴重。因此，應根據微塑料的相關研究與調查，加強對生態效益的探討，明確未來研究的方向，注重微塑料污染狀況及其源頭的解析等，進一步對海岸環境進行分析，同時，還要建立相應的管理支持技術體系，為開展海岸帶環境微塑料污染研究與監督工作提供參考。