李宗超，陸 崢，孫景博，田志仁，賈小旭，楊 楠，楊曉帆

1.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 100012 2.北京師范大學地理科學學部，地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室，北京 100875 3.南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)，廣東 廣州 511458 4.中國科學院地理科學與資源研究所，生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡觀測與模擬重點實驗室，北京 100101

微塑料(粒徑小于5 mm的塑料顆粒和碎片)廣泛存在于水體、陸表土壤沉積物和大氣中，嚴重危脅著生態(tài)環(huán)境安全和人類健康。黨的十九屆五中全會以來，黨中央和國務院從加快推動綠色低碳發(fā)展、持續(xù)改善環(huán)境質量、提升生態(tài)系統(tǒng)質量和穩(wěn)定性、全面提高資源利用效率等方面做出了專門部署，對包括微塑料在內的新污染物的監(jiān)測和污染防治也提出了更高要求，為新時代加強生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護指引了方向。本文通過研究國內外微塑料污染及監(jiān)測現(xiàn)狀，重點介紹了發(fā)達國家和地區(qū)在微塑料原位監(jiān)測網(wǎng)布設、樣品采集、分析測試和數(shù)據(jù)模型等方面的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了數(shù)據(jù)模型方法在微塑料監(jiān)測中的重要作用，提出了“十四五”期間我國開展微塑料監(jiān)測體系構建的相關建議。

1 微塑料污染及監(jiān)測現(xiàn)狀

自20世紀中葉以來，人類大量生產(chǎn)和使用塑料制品。塑料制品在給人類生活帶來便利的同時，也對生態(tài)系統(tǒng)構成了嚴重威脅。目前，全球除了已被填埋的約1億t塑料垃圾外，仍有約15億t塑料垃圾正不斷進入陸地和海洋環(huán)境。倘若仍按照當前的處理方式，預計至21世紀中葉，將有約120億t塑料垃圾擴散至海洋和陸地環(huán)境[1-3]。按照來源，微塑料可分為初生微塑料和次生微塑料。從廢棄塑料垃圾等污染源頭開始，微塑料通過地表徑流、大氣擴散及人類活動等的遷移作用，沉積并聚集于陸地土壤和水體環(huán)境中(圖1)，且處于不斷累積狀態(tài)[4-5]。由于微塑料體積小且難以降解，其污染嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境健康與安全，已成為與氣候變化、臭氧耗竭等并列的全球重大環(huán)境問題[6-7]。

注：由參考文獻[1-3]歸納匯總。圖1 陸源微塑料從陸地向海洋的擴散模式Fig.1 Diffusion patterns of terrigenous microplastics from land to ocean

1.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)微塑料污染現(xiàn)狀

微塑料一旦進入陸地生態(tài)系統(tǒng)，將對陸地生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動產(chǎn)生重大影響[8]。其污染形式主要有兩種：一是點源污染，主要通過污水處理廠出水及污水處理廠污泥的資源化利用直接進入土壤；二是面源污染，主要由農用薄膜的使用、塑料垃圾的填埋及堆肥等產(chǎn)生[9-10]。研究顯示，在歐美，每年通過污水處理廠出水和污泥進入陸地生態(tài)系統(tǒng)的微塑料的總量最高可達43萬t[11-12]。另有研究顯示，墨西哥約50%的農田表面覆蓋有塑料地膜[13]，澳大利亞悉尼工業(yè)區(qū)土壤中的微塑料含量最高可達7%[14]，德國固廢堆積區(qū)表層土壤中的塑料含量可達40%[15]。

與發(fā)達國家相比，我國污水處理廠出水和污泥產(chǎn)量更大，處理處置技術尚不成熟，相關政策和標準也仍在完善之中，導致我國陸地表層微塑料污染更為嚴重，且土壤中微塑料豐度的空間分布具有明顯的地域性差異[10,16]。例如：由于塑料地膜在西南農業(yè)區(qū)的廣泛使用，該區(qū)域表層土壤中積累了大量的微塑料[17]；在云南的諸多景區(qū)，旅游業(yè)帶動了當?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但不規(guī)范的生活垃圾處理方式導致其土壤中的微塑料顆粒含量明顯升高[16]；在人口密集、經(jīng)濟較為發(fā)達的長江經(jīng)濟帶，居民生活和企業(yè)生產(chǎn)活動亦導致了當?shù)赝寥乐休^高的微塑料豐度[18]。

1.2 水環(huán)境微塑料污染現(xiàn)狀

塑料具有浮力大、難降解的特點，近年來已大量入侵海洋及海岸環(huán)境，并在潮汐動力和紫外線等的共同作用下，逐漸分解為微塑料。由此，微塑料成為海洋生態(tài)系統(tǒng)中的一種新污染物[19]，并引起了聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的高度關注。研究表明，僅在2010年，全球就有480萬～1 270萬t的塑料垃圾被從沿海城市傾倒至海洋[20]。在全球海洋及海岸環(huán)境中，塑料垃圾在所有固體廢物中的占比高達80%[21]，漂浮在海洋中的微塑料顆粒數(shù)已超過5萬億個，給海洋生態(tài)系統(tǒng)造成的經(jīng)濟損失超過1 300億美元[22-24]。水環(huán)境中的各類納米級和微米級塑料顆?？稍诙喾N載體中不斷積累，如深海水體[25-27]、深海沉積物[28-29]、表層海水[30]、近岸海域沙灘[31]、島礁海岸帶沙灘[32-33]、江口和湖泊的任何區(qū)域[20,34-36]，甚至是在貝類生物體內[37]、海鹽結晶物中也均有發(fā)現(xiàn)[38]，給水生態(tài)環(huán)境健康帶來了重大隱患。研究顯示，我國長江、漢江、椒江、甌江和閩江等流域均存在不同程度的微塑料污染，微塑料含量在1 000～3 000個/m3之間[39-41]。在淡水湖泊中，太湖表層水體中的微塑料含量高達6.8個/m2[42]。此外，研究人員甚至在西藏自治區(qū)4個極其偏遠湖泊的沉積物中也發(fā)現(xiàn)了微塑料顆粒的富集[43]。

1.3 微塑料監(jiān)測現(xiàn)狀

綜上所述，陸地生態(tài)系統(tǒng)和水環(huán)境中的微塑料污染問題已十分嚴峻，然而當下對微塑料來源與分布規(guī)律的監(jiān)測和研究仍相當匱乏。在全球范圍層面，各國雖已建立微塑料監(jiān)測的初步框架，但規(guī)模較小，且對微塑料在跨介質環(huán)境中的關聯(lián)監(jiān)測、檢測和預測仍不足[44]。故亟須加強對微塑料污染的動態(tài)監(jiān)測，闡明其時空分布規(guī)律與環(huán)境行為機制，為微塑料污染防控和治理提供有力的科學依據(jù)。

相比歐美發(fā)達國家，我國環(huán)境微塑料監(jiān)測研究起步較晚。2013年，華東師范大學、香港大學、中國科學院煙臺海岸帶研究所、國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心等高校和研究機構率先開展了相關研究。2015年，國務院辦公廳印發(fā)《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》，要求到2020年初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，同時要求開展化學品、持久性有機污染物、新型特征污染物及危險廢物等環(huán)境健康危害因素監(jiān)測。隨后，相關部門切實行動，開始全面設點，加快建立和完善現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系[45]。生態(tài)環(huán)境部《2018年度〈水污染防治行動計劃〉重點任務實施情況》顯示，11個沿海省份編制實施了省級近岸海域污染防治方案，推進了海洋垃圾(微塑料)污染防治。2020年和2021年，生態(tài)環(huán)境部黨組書記孫金龍分別在《旗幟》和《人民日報》發(fā)表署名文章——《深入打好污染防治攻堅戰(zhàn) 持續(xù)改善環(huán)境質量》和《持續(xù)改善環(huán)境質量》，提出要加強海洋垃圾和微塑料治理，強化源頭控制、及時清理和全生命周期管理。相應地，科技部、國家自然科學基金委、中國科學院等陸續(xù)批準資助了100多項環(huán)境微塑料相關的科研項目[46]。然而，國內微塑料監(jiān)測在取得一系列發(fā)展的同時，監(jiān)測的范圍尚未實現(xiàn)全面覆蓋，仍缺乏相關的行業(yè)標準和完善的監(jiān)測體系，導致各單位微塑料調查與監(jiān)測方法不統(tǒng)一，且監(jiān)測與監(jiān)管工作未能密切結合，最終難以實現(xiàn)標準化、業(yè)務化的監(jiān)測數(shù)據(jù)融合分析和綜合評估[45]，給微塑料污染研究和綜合治理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

2 微塑料監(jiān)測技術與方法

2.1 國外監(jiān)測技術與方法

2.1.1 原位監(jiān)測網(wǎng)布設

陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)的微塑料原位監(jiān)測網(wǎng)存在較大差異。與陸地生態(tài)系統(tǒng)相比，海洋生態(tài)系統(tǒng)的微塑料豐度和遷移跨度較大，因此，在水平和垂直層面上，對遷移能力強的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等的顆粒豐度的監(jiān)測是海洋微塑料監(jiān)測的重中之重。在監(jiān)測設備的選擇上，每個海洋監(jiān)測站點均需配備獨立的原位采樣泵(SAP)，用以收集懸浮于海水中的微塑料顆粒。一般需要考慮50、150、200 m 3個深度，同時還需要定期檢測10 m深度處的微塑料豐度，進而通過對比不同深度處的微塑料豐度來測算其在海洋內部的擴散情況[47]。對于處于混合層深度(MLD)的微塑料粒子，需通過電導率-溫度-深度廓線等進行測算，同時與海洋測溫站點微塑料監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比對驗證[48]。而對極地地區(qū)微塑料粒子的監(jiān)測，通常采用紅外光譜傅里葉變換方法。例如，ROSS等[49]在歐洲和北美洲北極地區(qū)(包括北極點)71個監(jiān)測站和波福特海的6個觀測站采集了相關樣本，通過紅外光譜傅里葉變換的方法進行了分析，并結合其風化特征推算出了微塑料顆粒的遷移和風化過程規(guī)律，最終得出受大西洋洋流影響的北極東部海域的微塑料豐度明顯高于受太平洋洋流影響的北極西部海域的結論。

在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，微塑料監(jiān)測的對象主要為處理后的廢水[50]。由于目前大多數(shù)污水處理廠均無法有效去除污水中的微塑料顆粒，因此，對污水處理廠出水中的PE、PP、聚酯、聚酰胺等類型的微塑料顆粒開展監(jiān)測尤為重要?；谂判构艿篮退畮焖畨卧槐O(jiān)測網(wǎng)，GATIDOU等[51]研究發(fā)現(xiàn)，污水處理廠對微塑料的去除率通常與微塑料的顆粒類型和污水處理的技術流程有關。ANDERSON等[52]通過比較萊茵河水體中不同位置的微塑料豐度，得出微塑料在溶質遷移速度較慢的沉積物中更穩(wěn)定的結論。

2.1.2 樣品采集與檢測技術

微塑料樣本取樣方法主要可分為選擇性取樣(篩分、過濾、浮選、密度分離和電荷分離)和濃縮取樣兩大類。其中，選擇性取樣主要適用于陸地表層沉積物，而濃縮取樣則適用于水體[53]。密度分離技術是基于塑料密度(0.8～1.4 g/cm3)和沉積物密度(通常為2.65 g/cm3)的差異，將NaCl飽和溶液(1.202 g/cm3，25 ℃)與沉積物樣品混合，利用塑料顆粒物密度相對較低的特性，通過浮選方法將微塑料顆粒與其他顆粒(如沙粒)分離開來。對于粒徑大于300 μm的微塑料，通常采取使用硝酸清洗樣品的萃取方式。CLAESSENS等[54]通過萃取方式將土壤樣品中微塑料的提取效率提升到了98%。而HIDALGO等[55]利用500 μm孔徑細濾器，通過向水樣中添加鹽類以增加水體密度的方式，加速了微塑料顆粒的分離，進而實現(xiàn)了對微塑料顆粒濃度的測算。然而，如何分離粒徑小于150 μm的微塑料顆粒，目前仍是一個難題。IMHOF等[56]借助稠密流體，使用塑料沉積物分離器對微塑料顆粒進行了分離，成功分離出粒徑僅為9 μm的微塑料顆粒，并有效測量了意大利卡爾達湖淡水樣本中的微塑料顆粒濃度。

此外，借助解剖顯微鏡進行目視分選，從而將微塑料顆粒與有機碎屑(干藻類、海草、貝殼碎片、木材等)和其他材料(玻璃、焦油、金屬)進行分離的做法也較為常見[57]?，F(xiàn)階段的大多數(shù)研究在對微塑料粒子進行監(jiān)測時，在陸地土壤中的取樣深度較淺，僅在農業(yè)土壤中的取樣深度可至30 cm，而在其他類型土壤中普遍小于5 cm[58-59]。

2.1.3 室內分析技術

微塑料的室內分析技術因樣品物理性質而異。對于漂浮性微塑料，掃描電鏡-能譜儀(SEM-EDX)可以用來量化單位體積樣本中微塑料顆粒(粒徑0.5～10 μm)的數(shù)量。ZUCCARELLO等[60]使用SEM-EDX鑒定了未經(jīng)消化處理或過濾工藝提取的礦泉水樣本，證明了SEM-EDX在微塑料鑒定方面具有很高的準確性。與水體樣本相比，土壤樣本的組分更為復雜，來源更為多變，因此，土壤樣本中微塑料的分離與分析技術也更加復雜。例如，在對農田土壤中的污泥樣本進行分析時，需先進行密度分餾，再依據(jù)不同的情況使用過氧化氫等洗滌劑進行預處理，最后通過光學顯微鏡和傅里葉變換紅外光譜技術進行分析[61]。VAN DEN BERG等[62]對西班牙瓦倫西亞農村地區(qū)的研究表明，在施用污泥的10年內，土壤中的微塑料濃度平均增加了3倍，每千克土壤樣本中的微塑料顆粒數(shù)達到了3 330個；而在未經(jīng)處理的對照地塊，土壤中的微塑料濃度只有施用污泥土壤的1/3。同時，傅里葉變換紅外光譜技術雖然具有較高的精度，但對粒度較小的微塑料和自然物質的分辨率不足，需使用全反射紅外測試技術(ATR-μFTIR)進行矯正[63]。

對于城鎮(zhèn)微塑料樣本，主要采用加壓液相萃取(PLE)結合熱解-氣相色譜-質譜(Pyr-GC-MS)技術從土壤沉積物中提取PE、PP和PS等微塑料顆粒。基于這一方法，DIERKES等[64]發(fā)現(xiàn)，德國科隆主干道旁土壤樣品中的微塑料質量豐度為(915±63) mg/kg，并且過氧化氫處理和超聲波密度分餾提取可提高微塑料豐度的量化精度。MEIXNER等[65]利用該技術獲得了在德國和奧地利城鎮(zhèn)典型樣點采集到的土壤中的微塑料豐度。除此之外，考慮到此類預處理手段可能會加速樣本的礦化過程，F(xiàn)ULLER等[14]采用加壓流體萃取(PFE)方法結合傅里葉變換紅外光譜技術，測得了澳大利亞悉尼工業(yè)設施附近不同土壤樣點的微塑料豐度(2 400 mg/kg)，發(fā)現(xiàn)當?shù)匾汛嬖谳^為嚴重的微塑料污染。KANKANIGE等[66]基于傅里葉變換紅外光譜技術定義了60%的光譜相似性指數(shù)閾值，其研究結果表明，傅里葉變換紅外光譜技術可用于分析土壤中粒徑大于50 μm的微塑料。

2.2 國內監(jiān)測技術與方法

目前，國內陸地生態(tài)系統(tǒng)微塑料監(jiān)測的對象主要包括農田、林地等生態(tài)系統(tǒng)，監(jiān)測載體包括微塑料纖維、薄膜、碎片、顆粒和發(fā)泡。這些微塑料載體中包含了PE、PP、PS、聚酯和聚丁烯等多種聚合物成分。在土壤原位監(jiān)測中，微塑料和植物根系[67-68]、土壤水穩(wěn)性團聚體[69]及一些有益微生物[70-71]均會產(chǎn)生相互作用，導致微塑料的富集程度增加，進而引發(fā)土壤中鄰苯二甲酸酯類含量的增加[72]、碳氮含量[73]的增加及有益微生物群落活性[74-75]的顯著降低，最終影響整個生態(tài)系統(tǒng)的功能多樣性[76-78]。

水環(huán)境微塑料監(jiān)測可分為咸水系統(tǒng)(近岸淺海與海岸帶)監(jiān)測和淡水系統(tǒng)(河流、湖泊)監(jiān)測。其中，我國咸水系統(tǒng)監(jiān)測中較為成熟的監(jiān)測網(wǎng)絡多建于黃渤海濱海河口地區(qū)[79-80]和東南沿海地區(qū)[81]，而淡水系統(tǒng)監(jiān)測則主要開展于黃河中游地區(qū)[82]和遼河流域[83]。水環(huán)境微塑料監(jiān)測的內容主要是通過樣本采集和浮選分離，獲得微塑料豐度[84-85]、碳氮濃度相關性[40]、微塑料顆粒聚集趨勢[33]等結果。需要特別說明的是，對湖泊等淡水系統(tǒng)的微塑料監(jiān)測一般包含對上游冰川融水中微塑料顆粒的豐度監(jiān)測及匯集規(guī)律分析，如SU等[42,86-88]在青海湖、太湖、洞庭湖、烏梁素海等內陸湖泊開展的相關研究。此外，城市排污狀況、土地利用類型及水環(huán)境營養(yǎng)水平與微塑料顆粒豐度的關系也已成為研究的熱點[89-92]。

現(xiàn)階段，國內微塑料監(jiān)測雖已取得了長足進步，但仍存在一定的不足。首先，監(jiān)測內容和覆蓋區(qū)域不夠。如圖2所示，應完善重點防治區(qū)域的微塑料豐度監(jiān)測網(wǎng)，建立全方位、多區(qū)域、長時間序列的立體化監(jiān)測體系。其次，由于檢測手段和監(jiān)測儀器各不相同，微塑料豐度檢測結果的一致性較差，難以進行橫向比對。因此，建議構建統(tǒng)一的監(jiān)測框架[93-94]，有針對性地出臺針對特定重點防治區(qū)域的監(jiān)測技術規(guī)范。最后，在構建微塑料綜合監(jiān)測網(wǎng)絡時，還應考慮微塑料顆粒毒性對周邊生物和人類健康的影響。

圖2 全方位、多區(qū)域、長時間序列的微塑料綜合監(jiān)測網(wǎng)示意圖Fig.2 Schematic diagram of a comprehensive,multi-regional andlong-term sequence microplastics monitoring network

2.3 數(shù)據(jù)模型集成分析預測

現(xiàn)階段，對微塑料顆粒的數(shù)據(jù)模型分析預測主要集中于微塑料顆粒類別精確識別和微塑料顆粒遷移過程模擬兩個方面。微塑料顆粒識別對光學設備的準確度的要求極高。傳統(tǒng)檢測方法在光學系統(tǒng)和成像技術方面存在一定的缺陷，導致其對微塑料顆粒的檢測效率不高。因此，微塑料顆粒識別與豐度檢測技術亟待提高。單點多盒算法(SSD)因其簡潔的網(wǎng)絡結構特點，近年來逐漸被更多采用。SSD的原理是先在研究區(qū)域內的不同位置進行不同尺度和長寬比的密集抽樣，隨后通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡進行影像特征提取和分類，從而實現(xiàn)自動目標識別[95]。該技術為解決微塑料顆粒檢測中面臨的目標物體積小、背景雜質影響大、樣本分離困難的難題提供了技術保障。驗證結果表明，基于SSD網(wǎng)絡的微塑料顆粒檢測算法對微塑料顆粒的識別正確率可達89.2%[96]。

數(shù)據(jù)模型集成分析在研究海洋微塑料遷移過程中同樣扮演著重要的角色。相比點源污染，面源微塑料污染不僅來源廣，遷移過程也更為復雜。因此，數(shù)值模型研究主要從微塑料的入海通量、遷移路徑及匯集區(qū)域3個方面開展。ERIKSEN等[97]從人類活動數(shù)據(jù)入手，將流域排污口、人口密度和海洋活動3個變量作為輸入數(shù)據(jù)，建立了漂浮顆粒海洋學模型，并利用通過浮游生物網(wǎng)采集到的數(shù)據(jù)信息集來校準模型，最終估算了人類活動密集區(qū)的微塑料顆粒數(shù)量和變化趨勢。在此基礎上，GREMiS估算模型進一步增加了污水廠排污口通量和塑料降解速率等參數(shù)，從而可估算出微塑料顆粒通過河流進入臨近海洋的通量[98]。CRITCHELL等[99]借助SLIM冰海模型研究了沿海地區(qū)微塑料在遷移過程中可能發(fā)生的物理過程(降解、漂移、沉降、懸浮等)，優(yōu)化了微塑料顆粒的遷移路徑算法。而ROMS海洋模擬系統(tǒng)模型則可以借助海洋表面的風場、熱交換、淡水交換等驅動場，對微塑料顆粒遷移路徑進行進一步的優(yōu)化。研究結果顯示，ROMS模型在我國渤海海域微塑料顆粒時空分布變化模擬中表現(xiàn)優(yōu)異[100]。在匯集區(qū)域模擬方面，F(xiàn)OSSI等[101]借助漂浮物輸運模型，對地中海地區(qū)5個大規(guī)模漂浮塑料碎片堆積區(qū)進行了數(shù)值模擬，最終模擬獲得的微塑料高密度聚集區(qū)域與實地調查結果一致。此外，數(shù)值模型在微塑料顆粒遷移特征影響因素分析研究中同樣發(fā)揮著巨大的作用。BESSELING等[102]借助NanoDUFLOW模型模擬了不同河流系統(tǒng)中同類型微塑料顆粒的遷移規(guī)律，得出了微塑料顆粒粒徑與遷移距離成反比的結論。

3 我國微塑料監(jiān)測體系分析

當前，我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測業(yè)務已實現(xiàn)了覆蓋范圍廣、時間序列長、監(jiān)測模式豐富的多要素監(jiān)測體系的構建[103]。與此同時，污染防治攻堅戰(zhàn)頂層設計更加完善，區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制得到重點深化，使得大量科研成果可應用于生態(tài)空間管控和綠色發(fā)展決策。此外，環(huán)境標準體系更加完善，生態(tài)環(huán)境監(jiān)管能力也得到大幅提升。然而，針對微塑料污染物的監(jiān)測體系尚未形成，相關監(jiān)測標準與法律法規(guī)仍有待建立健全。

與發(fā)達國家相比，我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡在規(guī)模方面具有一定優(yōu)勢，但在功能方面卻存在著一定的差別。其中，歐美等發(fā)達國家的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡主要用于科研與環(huán)境評價，而我國目前多以支撐考核為主要任務[103-104]。例如：美國環(huán)境監(jiān)測工作起步較早，當前更加注重自動監(jiān)測設施的建設；歐洲發(fā)達國家國土面積普遍較小，所以其監(jiān)測站點較為密集；而日本則是各部門分工明確，每個部門分別負責不同的監(jiān)測項目，可以分別采取不同的監(jiān)測措施，故其監(jiān)測形式更加豐富。因而當前對于我國來說，繼續(xù)深化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體制改革，進一步健全監(jiān)測網(wǎng)絡，不斷完善相關法律法規(guī)，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測業(yè)務在評價考核和服務環(huán)境治理上的統(tǒng)籌協(xié)調發(fā)展，就顯得尤為重要[105-107]。微塑料是廣受國際關注的新污染物，盡快將微塑料監(jiān)測納入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)，對于我國生態(tài)環(huán)境保護工作的深入發(fā)展具有至關重要的意義。為此，應積極開展微塑料污染監(jiān)管和治理措施研究，建立微塑料污染治理專項工作機制，強化源頭控制、及時清理和全生命周期管理[108-109]。

目前，我國正在開展的微塑料污染防治相關工作主要以海洋微塑料監(jiān)測評價試點為先導，大力推進海洋垃圾和微塑料污染防治相關技術方法及管理對策專項研究[110]。由于微塑料在海洋中的供應、分配、轉化和去除過程的復雜性，依據(jù)數(shù)據(jù)模型評估和揭示環(huán)境與微塑料之間復雜的相互作用機制尤為重要。通過對微塑料顆粒物理遷移過程的模擬，可以有效揭示微塑料的分布、運輸和聚積過程，科學評估環(huán)境中微塑料的來源和演變歸趨，預測微塑料在全球范圍內的聚積及分布模式，并據(jù)此提出有效的源頭控制措施，便于進行靶向控制。此外，通過模型預測解決廢物管理不善問題，不僅能夠減少一般的大顆粒塑料污染，還能夠防止次生微塑料原位污染的發(fā)生。在進行決策時，需要綜合考慮微塑料的危害、替代材料的質量及成本等問題，必須仔細評估相關替代激勵措施是否可以刺激行業(yè)產(chǎn)生新的、更具競爭力的環(huán)保材料[111]。綜上所述，在提升微塑料污染監(jiān)測設備技術水平、加強微塑料監(jiān)測技術培訓的基礎上，依據(jù)微塑料顆粒遷移模型，配套相關的科學計算平臺，形成微塑料污染防治綜合管理平臺，并由此制定相應的動態(tài)管控政策和措施，不斷完善頂層設計，改善環(huán)境監(jiān)測體系，方可全面協(xié)調推進生態(tài)文明建設。

“十四五”期間，需更加重視區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力與綠色發(fā)展現(xiàn)實需求之間的關系，提升監(jiān)測目標的針對性，完善標準體系和相關法律法規(guī)[108]。通過數(shù)據(jù)監(jiān)測和模型預測，建立一套與國際接軌的微塑料污染評價體系，并致力于推進相關法律法規(guī)的制定。隨著微塑料監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的地位愈加突出，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行的科學決策將關系到環(huán)保工作的長遠發(fā)展。因此，必須依據(jù)相關理論加強頂層設計，重點解決環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)運行機制、監(jiān)測網(wǎng)絡整體格局及監(jiān)測裝備資源配置等問題，推動環(huán)境監(jiān)測服務社會化，使之與環(huán)境管理戰(zhàn)略的發(fā)展相適應。

4 總結與展望

相比發(fā)達國家和地區(qū)，我國微塑料監(jiān)測工作起步較晚，法律支撐體系尚不完善，亟須借鑒發(fā)達國家和地區(qū)較為完整、成熟的監(jiān)測體系與污染防治方案，推進我國微塑料監(jiān)測技術和設備的研發(fā)，構建科學、規(guī)范、完善的微塑料監(jiān)測網(wǎng)絡體系。為此，主要提出以下建議：

1)完善新污染物監(jiān)測體系，全方位提升微塑料監(jiān)測能力。制定微塑料監(jiān)測相關技術規(guī)定，規(guī)范微塑料監(jiān)測方法，建立健全集監(jiān)測網(wǎng)點位布設、樣品采集、室內檢測技術、數(shù)據(jù)模型于一體的微塑料豐度綜合監(jiān)測體系。

2)加速推進微塑料監(jiān)測技術和裝備研發(fā)，提升研究團隊硬實力。必須從系統(tǒng)工程和全局角度推進微塑料污染治理，統(tǒng)籌兼顧、整體施策、多措并舉，同時提升監(jiān)測技術、裝備和人員水平，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的客觀性、準確性和關聯(lián)性。

3)全面準確把握科研前沿，提升數(shù)據(jù)模型集成決策能力。建立微塑料污染防治綜合大數(shù)據(jù)平臺，基于集成數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)更為高效的決策，更加有效地將行為科學知識整合到干預政策之中，并激勵利益相關者之間的合作。

4)不斷推動新污染物監(jiān)測的規(guī)范化，提升生態(tài)環(huán)境治理效能。尤其需加強新污染物環(huán)境監(jiān)測管理，早日形成相關法規(guī)和監(jiān)測標準。同時，亦需形成兼顧陸域和水域生態(tài)環(huán)境安全的評價指標體系，從而實現(xiàn)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護和高質量可持續(xù)發(fā)展的動態(tài)評價。