程 芳，姜啟英，闞麗萍，竇義芳

（1.淄博市環(huán)境污染防控中心，淄博 255032；2.淄博市生態(tài)環(huán)境質量控制服務中心，淄博 255032；3.山東省核與輻射安全監(jiān)測中心，濟南 250101）

塑料誕生于1869 年，1950 年前后，隨著第二次世界大戰(zhàn)的結束逐步得到廣泛的使用。塑料的使用范圍極其廣泛，在工業(yè)、農業(yè)、日用、醫(yī)藥、軍事、航空航天等領域都有塑料的身影，并且因其低成本和普適性，塑料在全球范圍內產量和消費量逐年劇增。1950 年，全球塑料產量為2×106t，2015 年全球塑料產量約為3.8×108t［1］，塑料的年產生量增加了近200倍。

作為一種高分子聚合物，塑料的回收利用率并不高，大部分地區(qū)的回收率低于30%。因此，全球每年會產生大量的塑料廢棄物。預計到2050 年，全球累計將有1.3×1010t 廢塑料進入環(huán)境［2］。

微塑料是指環(huán)境中直徑小于5 mm 的塑料，其化學性質穩(wěn)定，可在大氣、水體、陸地環(huán)境中進行廣泛遷移。其持久性和高遷移性致使微塑料在全球生態(tài)環(huán)境中廣泛存在。微塑料及其吸附的復合毒性物質可被生物體攝入，并可通過食物鏈進行傳遞和累積，最終威脅人類的健康。

1 微塑料污染的現狀

1.1 微塑料的來源與種類分析

按照來源的不同，環(huán)境中的微塑料可分為初生微塑料和次生微塑料兩大類。

初生微塑料主要來源有3個。第一個來源是生產塑料過程中流失的工業(yè)原料（如樹脂顆粒和纖維）。第二個來源是隨著塑料產品的使用和消耗進入環(huán)境的微塑料顆粒。藥品、拋光料、個人護理品（化妝品、洗面奶、牙膏和沐浴露）都可能含有微塑料顆粒。第三個來源是人工合成纖維紡織品洗滌過程中產生的微塑料纖維。在日常清洗衣物的過程中，一次清洗可使1 900多個纖維進入廢水中［3］。

次生微塑料是指大型塑料碎片隨著環(huán)境中的光能量照射、機械物理作用以及溫度變化等分裂或降解而成的塑料微粒。

按照化學組成成分來分類，微塑料主要包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、石蠟（PF）、聚酯多元醇（PEPA）、聚酰胺（Polyamide，PA）和聚對苯二甲酸類（PET）等。

1.2 微塑料的環(huán)境污染原理和生物效應

1.2.1 微塑料影響生物的消化和吸收

微塑料被生物攝食后在體內無法被消化吸收，會導致生物體營養(yǎng)不良，影響生物體免疫功能，最終引起生物體的生長發(fā)育遲緩或死亡［3］。

1.2.2 微塑料釋放出有機單體和有毒添加劑

微塑料在遷移轉化過程中會釋放出有機單體和有毒添加劑。有毒添加劑包括雙酚A 和鄰苯二甲酸鹽在內的多種增塑劑、抗菌劑和阻燃劑。這些添加劑已被證明能夠影響生物的內分泌功能，誘發(fā)遺傳畸變，危害生殖和發(fā)育［4,5］。

1.2.3 微塑料吸附作用造成復合污染

微塑料具有較強的疏水性和相對較大的比表面積，能富集高濃度的重金屬和持久性有機污染物（POPs）。目前，已經有超過200 種有機化學物質在微塑料中被鑒定出來［6］，其中包含多氯聯苯、多環(huán)芳烴以及其他有機氯農藥。

吸附著復合有毒污染物的微塑料被生物體攝食后，在消化系統中會發(fā)生解吸，被釋放出來。實驗表明：微塑料對污染物的解吸速率在生物體腸道中比在海水中高出30多倍［7］。

1.3 微塑料污染的分布和影響現狀

微塑料污染已經遍及全球的淡水、海洋和陸地環(huán)境。在人跡罕至的極地地區(qū)，甚至是馬里亞納海溝都發(fā)現了微塑料的存在。

1.3.1 微塑料污染在海洋環(huán)境的分布和影響現狀

塑料垃圾約占海洋垃圾的60%～80%，局部海洋區(qū)域塑料垃圾占比高達90%～95%。目前，在各個大洋、極地和深海都發(fā)現了塑料污染。塑料在海洋中會隨著洋流進行遠距離遷移，因此，海洋表面五大環(huán)流所在地也是塑料垃圾的聚集地。在北太平洋副熱帶環(huán)流區(qū)，塑料顆粒含量達3 276個∕m3［8］。

塑料污染源頭是陸地環(huán)境，因此，靠近陸地的海洋區(qū)域中塑料污染也比較嚴重。對地中海局部海水的取樣結果顯示：90%的樣品含有塑料垃圾碎片［8］。我國近海也有大量的塑料垃圾存在。有研究顯示我國長江入?？谒芰项w粒（0.5～5 mm）含量約為4 137個∕m3。

1.3.2 微塑料污染在淡水環(huán)境的分布和影響現狀

微塑料污染也廣泛存在于淡水水體中。從北美五大湖流域到歐洲多個國家的淡水湖和河流，均已檢測出微塑料。在北美五大湖流域，漂浮在水面的微塑料的平均豐度高達43 000 個∕km2；瑞士日內瓦湖的微塑料最高豐度已達48 146 個∕km2［9］。地理位置偏遠、人口稀少的亞洲蒙古國北部的庫蘇古爾湖表層水中微塑料污染的平均豐度為20 264 個∕km2［10］。表明微塑料可能會受徑流、季風等因素的作用，遷移擴散至各類水域。

我國多地的淡水環(huán)境也均有微塑料賦存，其中，城市附近淡水區(qū)域的微塑料污染尤為突出。在長江中上游流域的三峽水庫表層水的微塑料豐度達到了12 611 個∕m3，沉積物中也高達300個∕kg［2］。

1.3.3 微塑料污染在陸地環(huán)境的分布和影響現狀

利茲大學的一項研究表明：每年陸地上有3×107t 塑料被丟棄，其中大部分來自生活中的塑料廢棄物。另外，陸地環(huán)境微塑料的其他來源有工業(yè)廢棄的塑料、農業(yè)廢棄的物資（塑料地膜和塑料大棚）、含有微塑料的灌溉污水和污泥。在陸地環(huán)境中微塑料也可以通過大氣沉降、地表徑流等進行遷移。

陸地環(huán)境中微塑料的研究成果比較稀少。有研究估算，每年有1.1×105t微塑料排放到歐洲農田，7.3×105t 排放到北美農田［10］。我國南京某地蔬菜種植土壤中檢出鄰苯二甲酸酯化合物（0.15～9.68 mg∕kg），其中在塑料類農用物資使用的地方檢出濃度明顯偏高［11］。

1.3.4 微塑料污染在飲用水、食物中的檢出情況

2017 年，在世界范圍內進行的一次自來水樣本檢測數據顯示，平均83%的自來水樣本被微塑料污染［4］。捷克對國內部分飲用水源進行的一項研究表明，初始未經處理的水中微塑料豐度為（1 473 ± 34）～（3 605 ± 497）個∕ L；經自來水廠處理后微塑料豐度為（338 ±76）～（628 ± 28）個∕ L［12］。

在全球21 個國家的300 多種瓶裝水中也發(fā)現了大量增塑劑的存在，其中DBP 的檢出率最高，達67.6%，最高含量為222.0 μg∕L；我國瓶裝水中DEHP 平均含量為6.1 μg∕L［4］。

除了自來水和瓶裝水外，在其他食品中也檢測出了微塑料的存在。在94%的食用鹽中檢出了微塑料。另外，在蜂蜜、啤酒以及家禽、海鮮等食品中均檢出了微塑料［13］。

1.3.5 微塑料污染在人體以及其他生物體中的檢出情況

生物多樣性公約在2012 年的研究中顯示：663種海洋生物受到微塑料的影響。受影響的海洋生物涵蓋了海洋食物鏈中不同層次的生物體（包括浮游植物、底棲動物、浮游動物、游泳動物等）。2015 年，另外一項調查顯示：受塑料（包括微塑料）影響的海龜、海洋哺乳動物和海鳥的種類分別為100%、66%和50%［13］。

陸地高等植物是人類和動物的主要食物來源之一。亞微米甚至納米微塑料顆粒有可能被植物吸收、蓄積、生物放大、生物轉化。對生菜的一項研究［10］表明：生菜可以吸收微塑料并可進一步將其運輸到莖葉中。微塑料一旦被可食用植物吸收，將有可能進入人體并進行累積，對人類健康產生潛在不利影響。

另外，一項對8 個國家人體糞便的研究顯示，人體糞便中可檢測出不同種類的微塑料，平均濃度為200 個∕kg［2］。這表明人體中也有微塑料的賦存。

微塑料進入生物體后會在生物組織、循環(huán)系統和大腦中逐漸累積，引起物理或化學效應，對遺傳生殖、生長發(fā)育、免疫反應等過程施加毒性效應。

2 微塑料污染的防治策略

2.1 擴大塑料回收的范圍和數量

目前，歐洲塑料平均回收率在全球領先，約為45%，德國甚至達到60%［13］。歐盟計劃于2030 年實現塑料包裝的全部回收再利用。我國2009—2013 年廢塑料回收利用率為23%～29%，廢塑料回收的空間巨大。但同時我們也要注意塑料回收利用的二次污染管控。

2.2 加強塑料微珠的源頭管理

2015 年，聯合國環(huán)境規(guī)劃署倡議逐步停止塑料微珠在個人洗護用品中的使用。多個歐洲國家以及美國、新西蘭、澳大利亞、韓國也發(fā)出禁止在個人護理品中添加塑料微珠的聲明。

我國食品藥品監(jiān)督管理局2017 年公布的清單顯示：該年度有36 993 種含有聚乙烯或聚丙烯等微塑料的個人護理產品（洗面奶、沐浴露、口紅、眼影等）注冊，占當年個人護理品登記數量的3.67%［13］。為減少微塑料污染的源頭，我國可以探索使用禁止將塑料微珠添加到個人護理品的政策管制機制。

2.3 尋找替代產品

由于塑料的應用范圍十分廣泛，不能通過簡單的禁用解決污染問題，因此，尋找替代產品是解決問題的關鍵。替代產品應在設計、生產端就盡量將生態(tài)問題納入考慮范圍。但當前替代體系還不夠成熟，某些塑料產品找不到合適的替代產品，有些替代產品成本較高，大規(guī)模使用存在經濟壁壘。例如，可降解材料生產的包裝袋是一般塑料袋成本的3～5倍，而且對溫度、濕度也有較高的要求。

2.4 擴大公眾參與，改變消費習慣

日常消費使用的塑料制品，是塑料污染和微塑料污染的重大源頭。要從源頭上減少塑料的使用，必須提高公眾對塑料污染嚴重性及危害的認識。

我國消費品零售行業(yè)塑料袋年使用量約為5×1011個；快遞業(yè)塑料袋年使用量約1.47×1010個；各大網絡訂餐平臺餐盒和塑料袋年消耗量約為1.46×1010個［13］。急劇增長的塑料包裝使用量給塑料污染防治帶來巨大的壓力。

為從源頭上遏制不斷增加的消耗量，我國急需通過公眾教育引導消費理念和消費行為的改變減少塑料制品的使用頻率和數量，推動塑料產業(yè)的轉型升級。

3 前景和挑戰(zhàn)

第二次世界大戰(zhàn)結束后，塑料開始得到廣泛使用。短短70 年時間，塑料已經滲透到人類生產和生活的各個領域。1950—2015 年，人類共計生產了8.3×109t 塑料，其數量遠超過其他人工合成材料。同時也累計產生了6.3×109t 塑料廢物，其中只有6×108t（9%）被回收利用，多數廢塑料被棄置于垃圾填埋場或在生態(tài)系統中累積［1］。

目前，塑料的產量仍然在逐年遞增。歐洲統計局公布的數據顯示：2016 年，全球塑料產量為3.35×108t，預計到2035 年塑料產量將再翻1倍，到2050年將高達1.124×109t。屆時世界海洋中的塑料碎片重量將超過魚類，幾乎全部海鳥都會誤食塑料碎片。

塑料給全球帶來的危機是各國共同面臨的難題。各國和各區(qū)域間的合作是治理塑料污染的重要動力。2003 年，聯合國環(huán)境署發(fā)起了區(qū)域海洋治理方案——“海洋垃圾全球倡議”，該倡議涉及12 個區(qū)域，包括黑海、加勒比地區(qū)、東亞海域、東部非洲、南亞海域、羅馬海域、地中海、東北太平洋、西北太平洋、紅海和亞丁灣、東南太平洋、太平洋和非洲西部，旨在對海洋塑料污染進行一系列治理工作。2013 年，歐盟委員會發(fā)布塑料廢品綠皮書，針對塑料制品的循環(huán)使用以及研發(fā)清潔的塑料制品這兩個方面征求公眾的意見和建議。2014 年，法國召開的海洋塑料垃圾污染防治會議討論了塑料垃圾的來源、所含的添加劑、吸附持久性有機污染物、在食物鏈間的傳遞、影響海洋環(huán)境等一系列問題。2016 年，意大利在預算法案中規(guī)定：自2019 年起禁止使用不可生物降解、不可堆肥的棉簽；自2020 年起禁止銷售含微塑料的化妝品。2017 年，加拿大出臺了《化妝品塑料微珠管理辦法》，禁止生產、進口與銷售含塑料微珠的化妝品。

我國國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部在2020年聯合出臺了《關于進一步加強塑料污染治理的意見》（發(fā)改環(huán)資〔2020〕80 號）（以下簡稱《意見》）。此次新出臺的限塑令主動擴大禁限范圍，明確塑料產業(yè)轉型升級模式，列舉了諸多的可操作性措施，開啟了中國塑料污染治理的新階段?！兑庖姟窂姆ㄒ?guī)制度標準保障、政策支持、科技支撐和執(zhí)法監(jiān)督4個方面提出了支撐保障體系。

盡管各個國家和區(qū)域都開始意識到了塑料污染和微塑料污染的嚴重性，并采取了一些措施來減控污染，但在塑料污染如此嚴峻的形勢下，一個國家、一個地區(qū)的單獨努力和部分合作是遠遠不夠的。在環(huán)境面前，人類是一個命運共同體，只有秉持和平、普惠、共治原則，促進多方達成共識，進行合作，人類才有可能在這場無聲的戰(zhàn)爭中守護住我們唯一的家園。