淡水環境中微塑料的來源、賦存研究進展

張穎 金晶 劉翔

摘?要：微塑料作為一種新型污染物，因其粒徑小，很容易被水生生物所吸收，造成嚴重的生態風險。近年來，微塑料污染問題已受到國內外學者、政府機關、社會公眾的廣泛關注。本文系統梳理了微塑料的發現、來源以及微塑料在淡水環境中的賦存情況。研究表明，微塑料已普遍存在于全球淡水環境的水體、沉積物和水生生物體內，中國內陸河流、湖泊中也相繼檢測出微塑料的存在。河流、湖泊等淡水環境相較于海洋，對人類的影響更為直接，因此，迫切需要針對淡水環境中的微塑料開展系統性的全面性的調查研究工作，為淡水環境中微塑料的防治及生態風險控制提供有力的科學數據支撐。

關鍵詞：淡水環境;微塑料;來源;賦存

微塑料是一種全球性的環境污染物，通常指的是粒徑小于5mm的塑料，廣泛存在于海洋、陸地的水體、沉積物以及水生生物體內。微塑料本身含有的有毒添加劑，會對水生生物產生毒性效應。又因其粒徑微小，易被水生生物誤食并在生物體內富集和傳遞，危及人類健康。微塑料具有吸附性，可與有機污染物和重金屬等環境污染物結合形成新型復合污染物，產生聯合毒性效應，并因其難以降解而長期留存于環境中，造成嚴重的生態風險。

盡管河流和湖泊被認為是海洋微塑料的重要來源[1]，淡水環境中微塑料的污染研究仍遠不及海洋環境中的微塑料研究。相較于海洋環境，內陸淡水環境與人類接觸更為頻繁。本文通過文獻調研，對微塑料的發現、微塑料的來源以及微塑料在淡水環境中的賦存情況進行了系統闡述，可為淡水環境中微塑料的污染控制提供理論參考。

1 微塑料的發現

微塑料最早發現于19世紀70年代，一位美國學者在其發表于《科學》雜志上的一篇文章中報道了美國沿海海域中發現了聚苯乙烯顆粒的存在，但并未引起太多關注。直到2004年，“微塑料”的概念首次在湯普森等人在《科學》雜志上發表的關于海洋水體以及沉積物中微塑料的文章中被提出，將直徑小于5mm的顆粒和塑料碎片定義為微塑料，微塑料污染成為一個熱點環境問題。關于各地、各種環境中存在微塑料的調查報道及相關文章逐年增長。在各海域的海水、沉積物、海洋生物體內、內陸河流、湖泊、水庫、淡水環境中的水生生物體內、污水處理廠的廢水中、土壤中均檢測出有微塑料的存在。

2 微塑料的來源

微塑料的來源多種多樣，目前，普遍使用的方法是將微塑料的來源分為直接來源和間接來源[2]。并按照來源將微塑料分為“原生”微塑料和“次生”微塑料[3]。“原生”微塑料是指以小顆粒的形式直接排放到環境中的塑料。例如某些潔面產品、牙膏、睫毛膏、口紅中的微珠[4]。這些微小的顆粒很容易通過水過濾系統，最終進入海洋，對水生生物構成潛在威脅。

“次生”微塑料是指由較大的塑料碎片破碎、降解而成的細小塑料碎片。“次生”微塑料的來源范圍較廣，涉及到工農業、建筑、生活、交通等各行各業，較為復雜。例如，道路涂料以及輪胎磨損、水產養殖使用的漁網、浮子等大量塑料制品在使用過程中的磨損均會產生“次生”微塑料。

3 微塑料在淡水環境中的賦存

微塑料最早被科學家發現于海洋環境中，關于海洋微塑料的研究也相對較多和趨于成熟。而淡水環境中的微塑料研究才開始發展。近些年，已有國內外學者對淡水環境中的微塑料開展了研究，在泰晤士河、北美五大湖、我國太湖等河流、湖泊的水體和沉積物中均檢測出有微塑料的存在。

3.1 微塑料在內陸河流的分布

河流被認為是海洋微塑料的重要來源[5]。Horton等[6]（2017）在英國倫敦泰晤士河水體及沉積物中均發現有微塑料的存在。其粒徑為1～4mm，豐度值高達660個/kg。RODRIGUES等[7]（2018）在葡萄牙Antu河表層水體和沉積物中均檢測到微塑料的存在。其表層水體微塑料豐度值為58～193個/m3，沉積物豐度值為100～629個/kg，主要聚合物類型為PE、PP，主要形狀為泡沫狀、纖維狀、碎片狀。DING等[8]（2019）在渭河表層水體中發現微塑料含量為3.67～10.7個/L，主要聚合物類型為PE、PVC、PS，樣品微塑料主要形狀為纖維狀。Wang等[9]（2020）在我國新疆維吾爾自治區瑪納斯河水體中檢測出存在微塑料，其豐度為21～49個/L，主要形狀為纖維狀（88%），顏色主要為白色和黑色。

3.2 微塑料在湖泊中的分布

湖泊因其為相對封閉水系，微塑料易沉積湖底，造成微塑料的不斷累積，從而成為下游河流微塑料的主要來源以及上游河流微塑料的匯集點。目前，國內外均有部分關于各大湖泊中微塑料污染的調查研究。

Eriksen等[10]（2013）在北美五大湖水體中檢測出微塑料豐度為450～450，000個/km2，平均豐度43，000個/km2，最大值超過466000個/km2。

Faure等[11]（2015）在瑞士的多個湖泊水體中檢測出微塑料的存在。在日內瓦湖，微塑料豐度值為2100個/m2;在康斯坦茨湖，微塑料豐度值為320個/m2;在蘇黎世湖，微塑料豐度值為460個/m2;在布里恩茨湖，微塑料豐度值為2500個/m2。

SU等[12]（2016）在我國太湖表層水體中檢測出的微塑料豐度值為3.4～25.8個/L，沉積物中微塑料豐度值為11.0～234.6個/kg，主要聚合物類型為玻璃紙，主要形狀為纖維狀。

WANG等[13]（2018）在洞庭湖和洪湖表層水體中發現微塑料的存在，其豐度值為900～2800個/m3、1250～4650個/m3，主要聚合物類型為PP和PE，主要形狀為纖維狀。

YUAN等[14]（2019）在我國最大的淡水湖鄱陽湖表層水體中檢測出微塑料的微塑料豐度值為5～34個/L，沉積物中微塑料豐度值為54～506個/kg，主要聚合物類型為PP、PE，主要形狀為纖維狀。

4 結論與展望

海洋環境中微塑料的污染及相關問題已引起各國政府以及廣大學者的關注，并于2014年上升為全球性的政策問題而受到重視[15]。通過已有研究發現，微塑料也同樣廣泛存在于陸地淡水環境中，對淡水環境中的生物有著直接和間接的危害，造成了嚴重的生態風險。當前關于淡水環境中的微塑料污染研究仍相對較少。迫切需要針對淡水環境中的微塑料開展系統性的全面性的調查研究工作，為內陸淡水環境中微塑料的防治及生態風險控制提供有力的科學數據支撐。

參考文獻：

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[15]United Nations Environment Programme（UNEP）.2014.UNEP Year Book 2014：Emerging Issues in Our Global Environment[M].Nairobi，Kenya：United Nations Environment Programme Publishing：48-53.

基金項目：江西省水利廳科技項目（202022YBKT03，201921YBKT10）;江西省高等學校教學改革省級課題（JXJG-18-83-1）

作者簡介：張穎（1987—?），女，四川成都人，碩士，講師，工程師，主要從事水力學與水環境方面的研究工作。