重視海岸及海洋微塑料污染加強防治科技監管研究工作?

章海波 周 倩 周 陽 涂 晨1 駱永明

1 中國科學院煙臺海岸帶研究所 煙臺 264003 2 中國科學院大學 北京 100049

重視海岸及海洋微塑料污染加強防治科技監管研究工作?

章海波1,2周 倩1,2周 陽1,2涂 晨1駱永明1,2

1 中國科學院煙臺海岸帶研究所 煙臺 264003 2 中國科學院大學 北京 100049

海岸帶及海洋環境中的微塑料污染已經成為全球環境問題。我國已對一些典型河口、海灣、海島周邊海域及潮灘開展了微塑料污染的初步調查，積累了一些基礎數據。但目前從基礎理論、方法學及評估與控制技術等方面都遠未達到環境監管的要求。因此，需要從建立和完善微塑料調查、監測與評估的方法學體系，厘清我國海洋微塑料的排放格局與污染分布規律，建立微塑料及其附著污染物的毒理學評價指標體系與參數庫，形成海洋及海岸環境微塑料污染控制與管理技術體系等角度開展全面系統研究，解決現有的技術難點和關鍵科學問題，為我國海岸及海洋環境微塑料污染的監管與安全保障提供科學支撐。

微塑料，近岸海域，研究方向，管理策略

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.10.007

海洋及海岸帶環境中的塑料污染已經成為全球性污染問題，預計至 2025 年，全球海洋中塑料垃圾量將高達 2.5 億噸，即每 3 噸魚中，就有 1 噸塑料；而中國被認為對全球海洋塑料垃圾的貢獻高達 27.7%[1]。國家海洋局的調查也顯示，我國 37 個海域的海面漂浮垃圾和海灘垃圾中，塑料類占 77%，并且 86%—91% 來自陸地①國家海洋局.《2014年中國海洋環境質量公報》. http://www.coi.gov.cn/gongbao/nrhuanjing /nr2014/2015 03/ t20150316_32225.html。這些殘留在環境中的塑料垃圾經過長期風化裂解形成小于 5 mm 或 1 mm 甚至納米級的微塑料。Eriksen 等人[2]統計全球海洋中微塑料碎片（< 4.75 mm）高達 4.85 萬億個，合計重量達 3.54 萬噸。但最近英國科研人員認為海洋中的微塑料碎片量更高，為 15萬億—51 萬億個，合計總量在 9.3萬—23.6 萬噸之間[3]。海洋環境中的微塑料一方面通過自身生物吞噬作用對浮游動物和底棲生物產生危害；另一方面通過表面富集重金屬、持久性有機污染物（POPs）、新型高毒有機污染物等，作為污染物載體給海洋及海岸帶生態環境帶來嚴重危害[4-7]。因此，海洋及海岸帶微塑料污染成為近年來全球范圍一個新的研究熱點[4,8,9]。

1 我國海洋及海岸環境中微塑料污染的調查研究與基礎數據積累

從目前公開的文獻檢索發現，我國最早關注海岸帶微塑料污染的是香港大學的研究人員。他們從 2008 年開始對香港地區的 9 個海灘進行了調查，分析了顆粒類塑料表面的 POPs 污染情況[10]。2014 年，華東師范大學報道了長江口及其附近海域漂浮微塑料的污染情況，成為中國大陸地區第一例海岸帶微塑料污染的調查案例[11]。近兩年來，華東師范大學、中科院煙臺海岸帶所、香港大學、香港教育學院等研究單位相繼開展了一些探索性工作，初步積累了一些基礎數據。調查區域從北到南包括：渤海灣地區的大連和曹妃甸、山東半島、長江口、甌江口、椒江口、閩江口、珠江口和香港地區、廣西北部灣、海南島等區域[11-16]。調查區類型涵蓋主要河口及附近海域、自然潮灘、海濱浴場沙灘、養殖區、小漁港等。調查包括水體、潮灘土壤與沉積物、泥沙等；個別調查涉及了雙殼類動物體內的微塑料污染[17]及食用海鹽中的微塑料污染情況[18]。

根據現有的調查結果來看，我國海岸帶鄰近海域已普遍受到微塑料污染，并且在類型上有一些本土化特征。（1）在豐度上，河口水面漂浮微塑料豐度相對較大，如長江口水面漂浮的微塑料可高達 10 200 個/m3, 而遠離河口的豐度要小若干數量級[11]；濱海沙灘和潮灘上的微塑料豐度可高達 258 408 個/m2[13]，一些養殖區附近潮灘的微塑料豐度相對較高；總體上，我國海岸帶及近海中的微塑料污染豐度高于其他研究區[4]。（2）微塑料形狀多樣化，包括泡沫、顆粒、碎片、纖維、薄膜等類型，顏色多彩化，紅、白、藍、綠、黑、紫、棕、青等（圖 1）；在大小上以 <2 mm 或 <1 mm 為主，如閩江口、椒江口和甌江口漂浮微塑料中 0.5—2 mm 粒徑范圍占70% 以上[15]。（3）表面微觀形貌多呈不規則、裂痕、縫隙等狀態，攜帶原油、硅酸鹽粘土礦物、鐵氧化物，同時也檢測到 POPs 類污染物等[10,16]。（4）聚苯乙烯發泡類微塑料污染在我國海岸帶地區非常普遍，聚乙烯樹脂顆粒類在局部點位也會聚集，一些樣點存在多種類型、不同形狀和顆粒大小的微塑料顆粒同時出現的情況。

圖1 環境中不同類型的微塑料

但總體上，我國的海洋微塑料調查和研究才剛起步，對全國海岸帶及其鄰近海域的微塑料污染現狀尚不清楚，包括微塑料類型、大小、時空分布、來源和歸趨及生態風險等。研究力量薄弱，研究人員背景以海洋科學、環境科學為主，缺乏多目標、多學科的交叉與協同。此外，公眾和管理部門對微塑料污染也還普遍缺乏認識，這也與相關基礎研究和數據積累少，缺乏有效的科技支撐有關。

2 我國海洋及海岸環境中微塑料污染的監管需求、差距及關鍵科學問題

我國沿海地區微塑料污染負荷高[1]，并且具有豐度大、類型復雜多樣等特點。而大量的微塑料污染及攜帶的毒害化學污染物質可能對我國近海漁業資源和生態系統造成危害[17]。因此，加強我國海洋及海岸環境中微塑料污染的監管是保護我國漁業資源和濱海生態環境，服務國家海洋環境外交的必然要求。

2.1 海洋及海岸環境中微塑料污染的監管需求與差距分析

2.1.1 監測技術與方法

海洋及海岸環境微塑料的監測包括采樣、分選、鑒定、分析等內容。監測的對象包括海水表面、不同水層、土壤/沉積物、浮游動物和底棲生物等。不同對象的監測方法有很大區別，如：水體表面采樣通常用漂浮生物網、不同水層采用浮游動物網進行采樣；分選上，水樣可以采用直接過濾或結合浮選的方法；土壤/沉積物需要篩分-浮選相結合；生物樣品還需要做消解預處理等[19,20]。鑒定和分析的目的是要識別微塑料類型、物質成份、宏觀和微觀形貌特征、豐度、粒徑等一系列特征指標，因此通常會使用紅外或拉曼光譜、熱重/差熱分析、掃描電鏡-能譜法、裂解氣相色譜-質譜法等現代分析手段[21]。

但是，結合文獻調研和實際研究情況可以發現，當前在海洋和海岸環境微塑料監測中仍存在以下關鍵問題。（1）采樣、分選方法缺乏規范與標準，隨意性較大。如，采樣位置及面積、深度、采樣量、拖網速度、網孔/網口大小等參數都缺乏統一標準；分選程序及裝置設計也缺乏規范與指南。（2）浮選、分離及測量方法效率低下，無法滿足大范圍、大樣本量的調查與常規監測；需要加強高效、便捷、廉價、安全的技術方法研發。（3）調查結果的表征缺乏規范，如：對微塑料類型的分類有采用顏色、形狀、成份等不同標準，含量和豐度的計量單位也缺乏一致性。（4）生物體中微塑料積累的監測技術和方法非常欠缺。

2.1.2 微塑料污染的評價標準

評價標準的制定是以基準為基礎，基準的推導則需要綜合考慮污染負荷、生態毒理臨界值（EC50，EC20，NOEC 等）、環境承載能力等關鍵參數。但是，國內外對海洋及海岸環境中微塑料的基準及其相關研究都還相當缺乏：（1）缺乏基礎調查數據積累，目前基于相關模型估算和局部調查的結果對區域環境監管缺乏針對性和指導性。（2）缺少制定標準所必需的生態毒理學評價指標及其閾值；盡管國外已有報道認為，微塑料可以進入生物體內并產生毒害作用，并且微塑料攜帶的持久性有機污染物等化學物質也可以在生物體內積累、放大并污染食物鏈等[22-24]，但目前仍然無法提出針對微塑料污染的敏感指標及其閾值；同時，微塑料表面由于復雜結構和形貌特征，通常會成為 POPs 等毒害污染物的載體，進而形成復合污染物，對生態系統的危害變得更為復雜[5,16,25]。（3）由于缺乏污染負荷以及微塑料的生態效應評價參數及其閾值，因此無法預測基于生態系統保護的近海與海岸環境中的微塑料污染的環境承載能力。

2.1.3 來源與歸趨分析

科學評估海洋及海岸環境中微塑料的來源與歸趨可為提出有效的源頭控制措施，預測微塑料的積累和污染熱點區提供依據，進行靶向控制。目前對全球海洋中塑料垃圾的來源估計中普遍認為陸源占 80%，海源占 20%[1,12]。但對微塑料來源分配估計目前尚無明確的清單。根據文獻報道[8,9,26,27]，海洋中的微塑料來源可歸納為三類。（1）陸地河流及排污系統輸入，比如洗滌劑、生活護膚以及工業原料等中的微塑料成份；由于其粒徑小、密度低等原因，不易從污水中分離或去除，從而隨污水排出進入環境中。（2）環境中尤其是海灘上塑料垃圾的長期風化裂解形成微塑料甚至納米級微塑料；比如一些休閑旅游沙灘、養殖海灘、碼頭等殘留的大量塑料垃圾，在長期受高溫、紫外輻射裂解后形成微塑料，并通過風力或潮汐等作用帶入海域中（圖 2）。（3）捕魚、船舶運輸、海上油井平臺中的微塑料直接輸入或塑料垃圾傾倒后風化分解形成微塑料；根據聯合國環境規劃署（UNEP）2005 年估算，全球船舶運輸中輸入到海洋的塑料垃圾在 500 萬噸左右[28]；此外，運輸過程中泄漏或工廠加工過程中直接排放導致的樹脂顆粒污染是海洋及海岸環境中微塑料污染的一種重要類型，這些作為工業原料的樹脂顆粒不僅出現在工業區附近海域，也出現在一些沒有相關工業活動的海島附近海域[29]。

圖2 水產養殖中泡沫塑料浮子的風化與微塑料的形成[30]

有關微塑料的歸趨問題，Eriksen 等人[2]認為大洋表面水體不完全是漂浮微塑料的庫。Van Cauwenberghe等人[31]在 1 100—5 000 m 的深海大洋底部表層沉積物中發現微塑料存在，表明微塑料可以從海水表面向下沉降至大洋深部，但其沉降機制仍不清楚。同時，海面漂浮微塑料可能在風力、洋流、潮汐等共同作用下在潮灘和海灣截留。如：在一些遠離人類活動的海島自然保護區潮灘[32]，以及人跡稀少、幾乎沒有工業活動的近岸海域都發現微塑料污染，并且有些地區的豐度可高達到 9 200 個/m2[33]。此外，動物吞食[34,35]、生物降解[36]等也被認為是海面微塑料去除的重要機制。

2.2 海洋及海岸環境中微塑料污染研究的關鍵科學問題和技術難點

微塑料作為海洋及海岸環境中的一類新型污染物，當前國內外的研究還都處于起步階段。因此，不僅在調查、監測等基本的方法學上還未形成統一的技術規范，而且在海洋及海岸帶環境中的來源、分布及歸趨上也還存在許多尚未解決的科學問題，對微塑料的生態環境效應更是缺少毒理學數據支撐，具體包括以下四個方面。

2.2.1 微塑料的調查與監測分析技術

在采樣方面，如何確定采樣范圍、深度，并設置科學合理的樣方和樣帶，使采集的微塑料樣品具有代表性，不同的調查結果也具有可比性。現有的采樣（拖網孔徑較大）和分選方法（肉眼分選）導致小粒徑（如<100 μm）的微塑料無法被收集，從而使對微塑料的研究難以向更小粒徑發展。因此，如何研發包括更細顆粒的微塑料采樣、分選和監測方法是亟待解決的關鍵技術難點。在檢測分析方法上，除微塑料自身外，還包括塑料中添加可在一定環境條件下溶出的化學物質（如，酞酸酯、PBDE、雙酚 A 等），以及表面吸附結合的環境污染物（如，PCBs、DDE、PFOA 等）；這些污染物也是微塑料研究中需要重點關注的對象。因此，如何針對這些污染物，建立微塑料的采樣、分選與檢測方法，也是微塑料監測分析中需要解決的關鍵技術難點。2.2.2 海域中微塑料的生物地理學、生物地球化學及預測

目前對海洋環境中微塑料的歸趨主要存在風動力及水動力條件下的海灘與海灣截留機制、生物淤積機制、動物吞食機制、生物降解機制等理論假設；總體上是受到海岸地理特征、海洋及海岸帶生物活動、化學及動力學過程等綜合因素影響的結果。因此，如何利用多學科交叉的優勢從生物地理學、生物地球化學以及河口海岸水動力學等多角度闡釋微塑料在河口、海灣、海島周邊海域及海灘的微塑料分布規律，以及在垂直水體中的轉化遷移機制是目前研究海洋微塑料歸趨需要解決的關鍵科學問題；同時，也要結合微塑料的來源與負荷分布特征以及海洋環境中的塑料風化分解特征，建立不同海域微塑料的動態消長預測模型。

2.2.3 海域中微塑料及其附著污染物的生態毒理學指標與基準

目前有限的調查和模擬結果均證實微塑料可以進入部分海洋生物體內，但對微塑料及其附著的污染物在海洋生物體內的分布與毒理學機制還缺乏系統認識。因此，結合海洋生物對微塑料的吞食過程及其在食物網中的傳遞、轉化或富集，闡明微塑料自身及其附著污染物的生物毒性效應與機制，并篩選微塑料污染的生物體敏感指標（包括致死率、發病率、繁殖率等）和生物標志物，建立劑量—效應關系，是微塑料生態毒理學研究需要解決的關鍵科學問題；在此基礎上，建立微塑料污染的生態風險評估方法，確定微塑料污染的生態基準與標準。

2.2.4 海洋及海岸環境微塑料降解、控制及可持續管理策略

現有研究表明，海水和土壤中許多土著微生物對不同成份的塑料都有一定的降解功能[37]。利用生物降解處理海洋及海岸環境中的微塑料污染，具有可行性[38]。但如何篩選高效降解微生物和氧化聚合物碳鏈的生物酶，并能夠實際應用仍然是未來需要解決的技術難點；同時，結合陸海與海陸一體化協同措施，建立控源-斷污的控制與管理理論及技術體系，也是未來海洋及海岸環境微塑料污染管理需要解決的關鍵科學問題與技術難點。

3 近期我國海洋及海岸帶環境中微塑料污染的基礎研究與技術研發方向

近年來，國際上對全球海洋環境中微塑料污染及其生態問題日益關注，而中國被認為是海洋塑料垃圾的排放大國，未來該問題可能成為海洋環境外交的一項重要內容。目前，“海洋微塑料監測和生態環境效應評估技術研究”已經正式立項，成為科技部“十三五”國家重點研發計劃“海洋環境安全保障”重點專項中的一個項目；中科院也啟動了前沿科學重點研究項目——“黃渤海重點河口與海灣的微塑料污染及生態風險”。通過上述國家級重點項目的啟動，可為我國微塑料的海洋排放提供科學的數據支撐，也為沿海地區微塑料污染的生態風險評估、標準制定、控制與可持續管理提供決策依據。因此，未來 5—10 年，我國海洋及海岸環境中微塑料污染研究可從以下 5 個方面開展。

（1）近岸海域微塑料監測分析方法和技術裝備。針對當前海洋及海岸環境中微塑料調查與監測方法不統一，調查結果可比性差等問題，可進一步加強不同性質樣品采集、分選和鑒定的方法學比較研究，形成規范與指南；研發提高微塑料樣品采集、分選效率的技術與裝備，建立微塑料樣品中有毒化學污染物的高通量分析方法；利用敏感生物建立海洋微塑料豐度的生物監測技術。

（2）重點河口、海灣及濱海潮灘中微塑料的來源、通量及歸趨。針對我國海洋微塑料來源與分布規律不明等現狀，加強對重點河口、海灣及其濱海潮灘微塑料污染的動態監測；建立微塑料污染的源解析技術，結合河口、海灣的水動力模型計算微塑料的排放通量；闡明河口與海灣地區微塑料的時空分布規律與富集、削減機制，為海洋微塑料污染控源-斷污提供科學依據。

（3）海洋微塑料與新型污染物的復合污染機制及影響因素。針對微塑料的表面附著污染物問題，結合我國沿海化工、制藥、石化等重污染行業的布局，探明微塑料表面附著污染物特征；揭示微塑料與毒害污染物的結合與釋放機制；并結合不同海岸環境中的鹽度、溫度、泥沙及水動力變化條件，闡明微塑料表面附著污染物的環境歸趨。

（4）海洋典型生態系統不同營養層生物間微塑料傳遞及毒理學效應。針對海洋微塑料污染帶來的潛在生態危害，結合重點海域的典型海洋食物網結構特征，探明微塑料及其附著污染物在不同營養層生物間的傳遞、轉化與生物富集過程；建立從種群、個體、組織器官、細胞到基因等不同水平的毒理學評價指標體系，形成具有中國海域特點的微塑料污染生態風險評估體系，為確定海洋微塑料的基準提供科學支撐。

（5）海洋及海岸環境微塑料污染的控制技術與管理策略。針對海洋及海岸環境的微塑料污染控制與管理的科技支撐不足，研發高效收集與處置技術，建立相關處理裝置和設備；篩選具有高效降解微塑料功能的生物酶與功能微生物，建立物化-生物聯合修復技術；從陸海統籌出發建立我國海洋微塑料污染源清單，編制污染負荷空間分布圖，建立重點海域微塑料污染的監測—評估—控制一體化的監管技術體系。

1 Jambeck J R, Geyer R, Wilcox C, et al. Plastic waste inputs from land into the ocean. Science, 2015, 347: 768-771.

2 Eriksen M, Lebreton L C M, Carson H S, et al. Plastic pollution in the world’ s oceans: More than 5 trillion plastic pieces weighing over 250 000 tons afloat at sea. PloS One, 2014, 9(12): e111913. doi:10.1371/journal.pone.0111913.

3 Van Sebille E, Wilcox C, Lebreton L, et al. A global inventory of small floating plastic debris. Environmental Research Letters, 2015, 10: 124006.

4 周倩, 章海波, 李遠, 等. 海岸環境中微塑料污染及其生態效應研究進展. 科學通報, 2015, 60: 3210-3220.

5 Velzeboer I, Kwadijk C J, Koelmans A A. Strong sorption of pcbs to nanoplastics, microplastics, carbon nanotubes, and fullerenes. Environmental Science & Technology, 2014, 48: 4869-4876.

6 Hamer J, Gutow L, Kohler A, et al. Fate of microplastics in the marine isopod idotea emarginata. Environmental Science & Technology, 2014, 48: 13451-13458.

7 Tanaka K, Takada H, Yamashita R, et al. Accumulation of plastic-derived chemicals in tissues of seabirds ingesting marine plastics. Marine Pollution Bulletin, 2013, 69: 219-222.

8 Cole M, Lindeque P, Halsband C, et al. Microplastics as contaminants in the marine environment: A review. Marine Pollution Bulletin, 2011, 62: 2588-2597.

9 Andrady A L. Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bulletin, 2011, 62: 1596-1605.

10 Zurcher N. Small plastic debris on beaches in Hong Kong: An initial investigation. Hong Kong: University of Hong Kong, 2009.

11 Zhao S, Zhu L, Wang T, et al. Suspended microplastics in the surface water of the yangtze estuary system, China: First observations on occurrence, distribution. Marine Pollution Bulletin, 2014, 86: 562-568.

12 Lee H Y J. Plastics at sea (microplastics) a potential risk for Hong Kong. Hong Kong: University of Hong Kong, 2013.

13 Fok L, Cheung P K. Hong Kong at the pearl river estuary: A hotspot of microplastic pollution. Marine Pollution Bulletin, 2015, 99: 112-118.

14 Zhao S, Zhu L, Li D. Characterization of small plastic debris on tourism beaches around the South China sea. Regional Studies in Marine Science, 2015, 1: 55-62.

15 Zhao S Y, Zhu L X, Li D J. Microplastic in three urban estuaries, China. Environmental Pollution, 2015, 206: 597-604.

16 周倩, 章海波, 周陽, 等. 海岸帶土壤中微塑料的分離及其表面微觀特征研究: 以曹妃甸濱海潮灘土壤為例. 科學通報, 2016, 61: 1604-1611.

17 Li J N, Yang D Q, Li L, et al. Microplastics in commercial bivalves from China. Environmental Pollution, 2015, 207: 190-195.

18 Yang D Q, Shi H H, Li L, et al. Microplastic pollution in table salts from China. Environmental Science & Technology, 2015, 49: 13622-13627.

19 Hidalgo Ruz V, Gutow L, Thompson R C, et al. Microplastics in the marine environment: A review of the methods used for identification and quantification. Environmental Science & Technology, 2012, 46: 3060-3075.

20 Frias J P, Otero V, Sobral P. Evidence of microplastics in samples of zooplankton from portuguese coastal waters. Marine Environmental Research, 2014, 95: 89-95.

21 Nuelle M T, Dekiff J H, Remy D, et al. A new analytical approach for monitoring microplastics in marine sediments. Environmental Pollution, 2014, 184: 161-169.

22 Cole M, Webb H, Lindeque P K, et al. Isolation of microplastics in biota-rich seawater samples and marine organisms. Scientific Reports, 2014, 4: 4528.

23 Cole M, Lindeque P, Fileman E, et al. Microplastic ingestion by zooplankton. Environmental Science & Technology, 2013, 47: 6646-6655.

24 Besseling E, Wegner A, Foekema E M, et al. Effects of microplastic on fitness and pcb bioaccumulation by the lugworm Arenicola marina ( l ). Environmental Science & Technology, 2013, 47: 593-600.

25 Wang F, Shih K M, Li X Y. The partition behavior of perfluorooctanesulfonate (pfos) and perfluorooctanesulfonamide (fosa) on microplastics. Chemosphere, 2015, 119: 841-847.

26 Browne M A, Crump P, Niven S J, et al. Accumulation of microplastic on shorelines woldwide: Sources and sinks. Environmental Science & Technology, 2011, 45: 9175-9179.

27 Vom Saal F S, Parmigiani S, Palanza P L, et al. The plasticworld: Sources, amounts, ecological impacts and effects on development, reproduction, brain and behavior in aquatic and terrestrial animals and humans. Environmental Research, 2008, 108: 127-130.

28 UNEP. Marine litter: An analytical review. Nairobi: United Nations Environment Programme, 2005.

29 do Sul J A I, Spengler A, Costa M F. Here, there and everywhere. Small plastic fragments and pellets on beaches of fernando de noronha (equatorial western atlantic). Marine Pollution Bulletin, 2009, 58: 1236-1238.

30 GESAMP. Microplastics in the ocean - a global assessment. London: GESAMP, 2012.

31 Van Cauwenberghe L, Vanreusel A, Mees J, et al. Microplastic pollution in deep-sea sediments. Environmental Pollution, 2013, 182: 495-499.

32 Baztan J, Carrasco A, Chouinard O, et al. Protected areas in the atlantic facing the hazards of micro-plastic pollution: First diagnosis of three islands in the canary current. Marine Pollution Bulletin, 2014, 80: 302-11.

33 Desforges J P, Galbraith M, Dangerfield N, et al. Widespread distribution of microplastics in subsurface seawater in the Ne Pacific Ocean. Marine Pollution Bulletin, 2014, 79: 94-99.

34 Setala O, Fleming-Lehtinen V, Lehtiniemi M. Ingestion and transfer of microplastics in the planktonic food web. Environmental Pollution, 2014, 185: 77-83.

35 Browne M A, Dissanayake A, Galloway T S, et al. Ingested microscopic plastic translocates to the circulatory system of the mussel, Mytilus edulis ( l ). Environmental Science & Technology, 2008, 42: 5026-5031.

36 Harshvardhan K, Jha B. Biodegradation of low-density polyethylene by marine bacteria from pelagic waters, arabian sea, india. Marine Pollution Bulletin, 2013, 77: 100-106.

37 Krueger MC, Harms H, Schlosser D. Prospects for microbiological solutions to environmental pollution with plastics. Appl Microbiol Biot, 2015, 99: 8857-8874.

38 Restrepo-Florez J M, Bassi A, Thompson MR. Microbial degradation and deterioration of polyethylene - a review. Int Biodeter Biodegr, 2014, 88: 83-90.

章海波中科院煙臺海岸帶所副研究員，博士、碩士生導師。主要從事海岸帶土壤與沉積物環境生物地球化學研究，在國內較早開展海岸帶微塑料污染研究。近 5 年來主持國家科技部“863”計劃重大項目子課題、國家自然基金面上項目、國家環保部公益性行業專項子課題等 5 項。已發表學術論文 80 余篇，其中 SCI 論文 40 余篇； SCI 論文他引次數總計 900 余次，單篇最高引用 177 次。合作出版專著 3 本，獲得江蘇省科學技術獎勵（自然科學類）、環保部“全國土壤污染狀況調查工作先進個人”等省部級獎勵 6 項。E-mail: hbzhang@yic.ac.cn

Zhang Haibo Ph.D., associate professor, supervisor for master student of Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences. His researches mainly focus on environmental biogeochemistry of coastal soil and sediment. He is also one of the few earlier researchers studying the microplastic pollution in the coastal beaches of China. He has been in charge of five projects which included a subtopic of a Key Project of the MOST “863” Plan, NSFC funded projects, and a subtopic of the National Environmental Protection Public Welfare Industry Project. During the past five years. Over 80 peer-reviewed papers including 40 SCI indexed papers were published. The total citations of the SCI papers have reached a total counts of 900 over and the highest citation is 177 for a single paper. He also co-authored three books about the regional soil environment and soil environmental benchmark. A total of six awards has been obtained, which included Science and Technology Awards of Jiangsu Province, Advance Person in the Survey of National Soil Pollution Status, and so on. E-mail: hbzhang@yic.ac.cn

Raising Concern about Microplastic Pollution in Coastal and Marine Environment and Strengthening Scientific Researches on Pollution Prevention and Management

Zhang Haibo1,2Zhou Qian1,2Zhou Yang1,2Tu Chen1Luo Yongming1,2
（1 Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China; 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China）

The pollution of microplastics, which is defined as the plastic pieces with diameter or length less than 5 mm, has been a global problem of coastal and marine environment. In China, some preliminary surveys regarding the pollution in surface water, sediment, and benthic bivalves have been carried out in marine water and coastal beaches of the Bohai Sea, Yangtze River estuary, and some islands and bays of the South China Sea since 2014. A basic dataset has been obtained from these investigations. However, the current results on microplasitcs pollution in China is still far from the needs for pollution prevention and national-wide regulation. More datasets and scientific researches on the pollution status, sources, fate, and ecological risks of the microplasitcs are required in the next few years. Moreover, current knowledge on theaspects of basic theories, methodologies, and techniques on risk assessment and management of microplastic pollution in the marine and coastal environment is still in developing worldwide. Therefore, more contributions from the China’s researches on this topic are encouraged due to the high production and consumption of plastic products as well as the long coastal line in China. As a matter of fact, Chinese government has already noticed the impact of microplasitcs pollution on the coastal and marine environmental security. A research program guideline regarding the monitoring and ecological effects assessment of the marine microplastic pollution has been issued in the “Marine Environmental Security Assurance” which is one of the National Science and Technology Major Projects of the Thirteenth “Five-Year Plan” by the Ministry of Science and Technology (MOST). In case of the program was approved and launched in the next five years, more supporting datasets and methodologies could be obtained aiming to reveal the pollution status of microplastics in the coastal and marine environment, to assess its ecological risks, and to control the emission and diffusion of the pollutants. Therefore, the purpose of this paper was to analyze the key scientific problems and technique barriers for the regulation of marine and coastal pollution of microplastics and protection of environmental security in China, and then to provide some systematic research directions for the next 5 to 10 years based on this analysis. The proposed researches were illustrated briefly as follows. (1) Developing the methodologies and technical equipment for surveying, monitoring and assessment of the microplastic pollution in marine and coastal environment in order to improve the data comparability and study efficiency. (2) Revealing the emission sources, fluxes, and fate of microplasitc in the marine environment in some large estuaries, bays, and coastal beaches in order to support the source control and management of microplastics pollution. (3) Characterization of the chemical pollutants attached on the surface of microplastics which have variety sources and assessment of the adsorption and desorption of these chemicals from the surface and their effects on the bioaccumulation of these chemicals in the marine organisms. (4) Studying the transferring of microplastics and the attached chemical pollutants in the different trophic levels of a marine food web and developing some methodologies for assessing the ecotoxicity of the microplastics, which could be used as a basis for the establishment of standards of the microplastic pollution in the China’s marine environment. (5) Developing the control and treatment techniques and regulation strategies microplastics pollution in the oceans of China, in particular of establishing the supervision system covering the monitoring, assessment, and treatment of the microplastics for some key oceanic areas.

microplastic, coastal marine, research direction, regulation strategy

*資助項目：中科院戰略性先導科技專項（XDA1102 0400），中科院前沿科學重點研究項目（QYZDJ-SSWDQC015）

修改稿收到日期：2016年8月15日