張 艷 張 凡

（1 南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司 江蘇南京 210093 2 上海市閔行區(qū)輻射與固體廢物監(jiān)督管理站 上海 201100）

引言

近年來(lái)，關(guān)于微塑料的文章發(fā)表數(shù)量顯著增加，其與環(huán)境之間的關(guān)系引起全球持續(xù)性的關(guān)注。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，塑料制品已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾M成部分，在帶來(lái)巨大方便的同時(shí)，對(duì)人類(lèi)和社會(huì)也造成了潛在的威脅。微塑料指的是粒徑小于5mm 的塑料制品，一般地，環(huán)境中的微塑料來(lái)源于主要微塑料的直接排放以及大型塑料的降解，且微塑料的最終目的地是水和陸地生態(tài)系統(tǒng)中的沉積物[1]。

由于粒徑?。ǚ秶话阍谖⒚准?jí)）且光降解性較弱，微塑料很容易進(jìn)入到水當(dāng)中，然后在全球循環(huán)，這導(dǎo)致了微塑料在全球性的分布。盡管微塑料的種類(lèi)和構(gòu)成是固定的，但是其遷移規(guī)律不僅受自身特性的影響，與所處的自然環(huán)境、人類(lèi)活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也密切相關(guān)，并且微塑料遷移的最終目的地也極其不確定，因此總的來(lái)說(shuō)，微塑料的潛在遷移能力是不可估量的。關(guān)于微塑料的吸收，由于生活和餐廚垃圾的不合理處置及工農(nóng)業(yè)的排放，微塑料首先逐漸地侵蝕土壤，然后進(jìn)入水體當(dāng)中，甚至飛向大氣中，其中部分微塑料被植物根部（尤其是水生植物和可食用的藻類(lèi)）所吸收，最終，這些微塑料通過(guò)食物鏈進(jìn)入人類(lèi)或動(dòng)物的身體中，與微生物形成了共生關(guān)系。總之，當(dāng)微塑料在全球進(jìn)行遷移，并最終吸入到人體當(dāng)中時(shí)會(huì)對(duì)自然環(huán)境、人體健康及社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

所有的水產(chǎn)品都離不開(kāi)水，特別地，水產(chǎn)養(yǎng)殖與各種水資源緊密相聯(lián)，如雨水、地表水和地下水、河流和湖泊及工農(nóng)業(yè)廢水，然而，大部分水資源都有微塑料的分布和污染。這些微塑料直接或間接地進(jìn)入到水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)當(dāng)中，并進(jìn)行內(nèi)部或外部輸入到水產(chǎn)品中，緊接著最終進(jìn)入到人體。此外，水產(chǎn)養(yǎng)殖為全世界提供了巨大的蛋白質(zhì)來(lái)源，并且很可能為解決糧食短缺和人類(lèi)蛋白質(zhì)資源緊缺做出巨大貢獻(xiàn)，減少貧窮、饑餓及營(yíng)養(yǎng)不良。水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品是人類(lèi)食物來(lái)源的重要組成部分，其可能存在的微塑料影響著水生質(zhì)量和安全，與人類(lèi)健康息息相關(guān)。

1 微塑料的歸趨

微塑料最初不是來(lái)自于陸地生態(tài)系統(tǒng)，但與此同時(shí)，大多數(shù)微塑料是由內(nèi)陸活動(dòng)產(chǎn)生的，作為重要載體，陸地生態(tài)系統(tǒng)不僅承擔(dān)著微塑料的來(lái)源，也在水、大氣、動(dòng)植物和微生物的運(yùn)輸中起著巨大的生態(tài)作用[2]。此外，土壤介質(zhì)的復(fù)雜性和多樣性導(dǎo)致在追蹤由人類(lèi)生產(chǎn)生活活動(dòng)所造成的微塑料污染的來(lái)源時(shí)具有一定的困難。微塑料主要來(lái)源于點(diǎn)源污染和面源污染，點(diǎn)源污染包括工廠污水和塑料產(chǎn)品，工業(yè)洗滌廢水設(shè)備，污水和污泥的應(yīng)用，以及旅游業(yè)的發(fā)展，這些都是微塑料和陸地生態(tài)系統(tǒng)中合成超細(xì)纖維的主要來(lái)源。同時(shí)，大氣可以作為載體來(lái)運(yùn)輸塑料顆粒和超細(xì)纖維，通過(guò)大氣沉降使其進(jìn)入陸地生態(tài)系統(tǒng)。在日常生活中，洗衣過(guò)程產(chǎn)生的合成超細(xì)纖維，不合理的餐飲業(yè)殘?jiān)欧?，化妝品的大量使用以及動(dòng)植物的新陳代謝中也是土壤和水中微塑料的重要來(lái)源。面源污染包括工業(yè)和農(nóng)業(yè)使用的膜，農(nóng)場(chǎng)的設(shè)施和建筑物，河流湖泊和海洋中的沙礫，垃圾填埋場(chǎng)和污水處理站等。最后，就微塑料的去除而言，盡管現(xiàn)代化的污水處理系統(tǒng)關(guān)于微塑料的去除率已高達(dá)99.9%，但這在很大程度上基于特定技術(shù)的運(yùn)用，進(jìn)入環(huán)境中的微塑料的數(shù)目仍相當(dāng)大。

目前關(guān)于微塑料的遷移動(dòng)力學(xué)機(jī)制尚未闡明，因此，這個(gè)領(lǐng)域已成為熱點(diǎn)，但同時(shí)又是一個(gè)研究難點(diǎn)。作為物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的載體以及微塑料的內(nèi)在循環(huán)路徑，陸地生態(tài)系統(tǒng)在土壤微塑料的歸趨上扮演著重要的角色。土壤微塑料可以通過(guò)多種方式進(jìn)行遷移[3]。土壤表層的大部分微塑料被腐生動(dòng)物（如蚯蚓）所攝取，然后被昆蟲(chóng)（如地面甲蟲(chóng)）捕食，這表明殘留在腐生動(dòng)物里的微塑料很有可能通過(guò)食物鏈進(jìn)入到其他動(dòng)物體當(dāng)中，并且通過(guò)動(dòng)物的攝食和活動(dòng)，鳥(niǎo)類(lèi)的捕獲和遷徙之后可以運(yùn)輸?shù)礁h(yuǎn)的距離。此外，在被蚯蚓攝取，通過(guò)胃囊研磨和身體排出之后，塑料排泄物變成次生微塑料，它們將遷移到更深的土壤中去。陸地生態(tài)系統(tǒng)中微塑料的另一個(gè)遷移路徑是通過(guò)次生塑料顆粒，是微塑料經(jīng)土壤中中型動(dòng)物群落的咀嚼或碾碎和哺乳動(dòng)物的挖掘形成的。部分微塑料是由塑料的風(fēng)化和光解形成的，它們有的隨風(fēng)蒸發(fā)進(jìn)入到大氣，接著通過(guò)雨水沖刷、冰雪消融遷移到河流湖泊和其他水體當(dāng)中，有的隨著降雨進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，有的充當(dāng)其他微生物的附著載體，進(jìn)入到微生物群落當(dāng)中。

2 水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的微塑料

微塑料和水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)之間的關(guān)系極其復(fù)雜，因?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境是多變且復(fù)雜的。由于海水養(yǎng)殖的不斷發(fā)展以及微塑料的可利用性和累積性，海上水產(chǎn)養(yǎng)殖很容易受到微塑料的影響，這對(duì)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)中動(dòng)物的生存造成了威脅。內(nèi)陸水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用的水源十分廣泛，包括地下水、河流湖泊水、泉水、沿海的或海水、雨水以及日常生活，城市，農(nóng)業(yè)和工業(yè)經(jīng)處理后排放的水，這些水源中幾乎都含有微塑料，一些水源中含有的微塑料數(shù)目甚至很大[4]。與此同時(shí)，捕魚(yú)塑料制品（網(wǎng)箱），工業(yè)性水產(chǎn)養(yǎng)殖（飼料、魚(yú)藥、動(dòng)物保健品）和水生動(dòng)物防腐劑（著色劑、制冷機(jī)、硬化劑、酸化劑）已經(jīng)變成水產(chǎn)養(yǎng)殖微塑料的重要來(lái)源。這些微塑料以多種方式被水生動(dòng)物廣泛吸收，并最終進(jìn)入到人體。因此，微塑料不僅很大程度上影響了水產(chǎn)品的質(zhì)量和安全，也對(duì)人體健康構(gòu)成了潛在而持久的威脅。

2.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的微塑料

塑料與水產(chǎn)養(yǎng)殖密切相關(guān)，例如，大多數(shù)漁具（如漁網(wǎng)，水桶，養(yǎng)殖、孵化、耕種設(shè)備等）是塑料的或包含塑料成分，導(dǎo)致大量塑料排放到水體當(dāng)中，各種塑料的外源性輸入已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖微塑料污染的重要來(lái)源。此外，包括天然和人工飼料的喂食是水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中微塑料的另一重要來(lái)源。人工合成飼料的成分極為復(fù)雜的，而微塑料很容易進(jìn)入其制作、加工、生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)及零售過(guò)程中的一項(xiàng)或全部。最后，魚(yú)藥和動(dòng)物保健產(chǎn)品是另一重要來(lái)源?，F(xiàn)如今，多種多樣的化學(xué)藥品和抗生素已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要投入，它們的表面上會(huì)吸附著微塑料并能保持著很長(zhǎng)一段時(shí)間。因此，為了預(yù)防和治療水疾病，改善水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)和地質(zhì)狀況，抗應(yīng)力，導(dǎo)致了大量塑料和微塑料可能進(jìn)入到水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中。

上述所有提到的微塑料的來(lái)源已經(jīng)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境構(gòu)成了巨大的威脅，其對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)和人體健康的潛在危害需要進(jìn)一步的研究和證實(shí)。因此，微塑料對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的影響已成為世界范圍內(nèi)重要且長(zhǎng)期的環(huán)境問(wèn)題。

2.2 水生生物和水產(chǎn)食品中的微塑料

天然水體中大量的浮游動(dòng)物和浮游植物，無(wú)脊椎動(dòng)物，藻類(lèi)，水生植物，小魚(yú)可以作為微塑料的載體，這些生物已經(jīng)成為天然的食物，在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中經(jīng)常性地被食用，一些研究已經(jīng)從低級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的浮游動(dòng)物中回收了大量的微塑料，以及一些被浮游動(dòng)物、橈足類(lèi)和貽貝所攝取的微塑料被轉(zhuǎn)移到捕食性動(dòng)物中去，包括濾食和肉食性魚(yú)類(lèi)。

此外，微塑料為水生生態(tài)系統(tǒng)中不同種類(lèi)微生物的定殖提供了一個(gè)獨(dú)特而優(yōu)良的棲息地。當(dāng)微生物附著在微塑料顆粒上時(shí)，兩者之間的相互作用考慮了對(duì)環(huán)境動(dòng)物和人體健康的影響，因?yàn)槲⑺芰贤ǔ１诲e(cuò)當(dāng)成天然食物而被高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物和人類(lèi)所攝取，從而使其進(jìn)入食物鏈的頂端。

結(jié)語(yǔ)

微塑料的資源廣泛，通常包括點(diǎn)源污染與面源污染。風(fēng)、各種漁具、外部水源及其他等已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)重要的微塑料來(lái)源。作為最重要的載體之一，陸地生態(tài)系統(tǒng)在微塑料的運(yùn)輸和積累中起著重要的作用，它們將直接或間接地進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中。與此同時(shí)，在微塑料的長(zhǎng)期影響下，土壤結(jié)構(gòu)也逐漸改變，這些改變會(huì)對(duì)水生系統(tǒng)（包括水環(huán)境因素、生物群落及其他等）產(chǎn)生重要的影響。此外，微塑料的傳輸十分復(fù)雜，在不同環(huán)境組分之間的遷移和循環(huán)是不相同的。因此，找到微塑料在不同環(huán)境和水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的遷移模式很重要，這可以為評(píng)價(jià)微塑料的生態(tài)效應(yīng)以及去除提供重要的線(xiàn)索。

毫無(wú)疑問(wèn)，塑料由于其物理和化學(xué)毒性對(duì)人體的健康是有害的。因此，塑料的降解產(chǎn)品——微塑料會(huì)潛在地?fù)p害我們的身體。在食用水產(chǎn)品后微塑料對(duì)人體的影響機(jī)制已引起廣泛研究。不言而喻地，了解微塑料和水產(chǎn)養(yǎng)殖之間的關(guān)系及其對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的潛在危害變得尤為重要，這將加強(qiáng)我們對(duì)于微塑料對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、食品安全和公共衛(wèi)生影響的了解，并促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者有效減少塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用，以達(dá)到控制微塑料進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的目的。