肖慶 ， 王國(guó)增 ， 韓靜 ， 劉小蘭

1.福建省中醫(yī)藥科學(xué)院藥物研究所，福州 350003；

2.福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，藥物生物技術(shù)與工程研究所，福州 350108

塑料制品對(duì)現(xiàn)代人類的生產(chǎn)生活至關(guān)重要，在包裝、建筑、汽車(chē)、電子、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。2019 年全球塑料產(chǎn)量高達(dá)3.68 億t［1］。微塑料（microplastics，MPs）是直徑小于5 mm、形狀多樣的非均勻塑料混合體［2］。根據(jù)粒徑大小可將微塑料分為3類：微塑料（粒徑1～5 mm）、小型微塑料（粒徑1 μm～1 mm）、納米塑料（粒徑小于1 μm）［3］。根據(jù)來(lái)源可將微塑料分為初級(jí)微塑料和次級(jí)微塑料。初級(jí)微塑料是指塑料顆粒工業(yè)產(chǎn)品，如化妝品、洗滌劑和藥物載體等產(chǎn)品中含有的塑料或樹(shù)脂微粒。次級(jí)微塑料是指塑料垃圾經(jīng)物理、化學(xué)或生物降解造成粒徑和體積減小而形成的塑料微粒［4］。微塑料作為一種新興的環(huán)境污染物，可在不同的環(huán)境介質(zhì)中不斷發(fā)生遷移。到目前為止，在人類活動(dòng)頻繁的淡水、海洋、陸地、大氣層甚至極地海洋和深海沉積物中均發(fā)現(xiàn)了微塑料的積累［4］。微塑料污染已成為與氣候變化、臭氧耗竭和海洋酸化并列的全球重大環(huán)境問(wèn)題。

微塑料粒徑小且不易降解，易被低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物攝取并進(jìn)入食物鏈積累，如微塑料從藻類轉(zhuǎn)移到浮游動(dòng)物再轉(zhuǎn)移到魚(yú)類［5］。微塑料進(jìn)入生物體后進(jìn)行不斷積累，有可能造成細(xì)胞損傷、代謝紊亂和免疫系統(tǒng)破壞等不良后果。近年來(lái)，微塑料的生物毒性已經(jīng)引起了研究人員的廣泛關(guān)注。例如，攝入微塑料可能會(huì)改變蚯蚓腸道菌群［6］、引起小鼠肝臟脂質(zhì)代謝紊亂［7］等。更嚴(yán)重的是，微塑料具有比表面積大、孔隙率高、疏水性強(qiáng)等特點(diǎn)，可成為重金屬、殺蟲(chóng)劑、持久性有機(jī)污染物等有害污染物的載體，產(chǎn)生聯(lián)合生物毒性［8］。例如，聚乙烯微塑料吸附全氟辛烷磺酸/苯并芘會(huì)降低虹鱒的卵孵化率和胚胎存活率［9］；聚乙烯微塑料吸附甲基汞會(huì)影響斑馬魚(yú)肝臟中cyp1a1、prdx1和gstp1基因的表達(dá)［10］。人類通過(guò)吸入含納米塑料的氣溶膠、攝入被微塑料污染的食物和水等將微塑料帶入人體呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)健康構(gòu)成重大威脅［11］。

雖然關(guān)于微塑料生物毒性的研究目前已有許多文獻(xiàn)報(bào)道，但是通過(guò)對(duì)微塑料生物毒性的研究文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并展現(xiàn)當(dāng)前研究熱點(diǎn)和未來(lái)趨勢(shì)尚未見(jiàn)報(bào)道。文獻(xiàn)計(jì)量分析是定量評(píng)估學(xué)術(shù)文獻(xiàn)趨勢(shì)和信息挖掘的有效工具，本研究通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量和可視化分析，以期深入了解微塑料生物毒性的研究進(jìn)展，并展望未來(lái)微塑料生物毒性的潛在研究思路。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源和分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究英文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于Web of Science（WoS）核心合集，以［（TS = microplastics） OR（TS = microplastic）］ AND ［（TS = toxicity） OR（TS = biotoxicity） OR （TS = biological toxicity） OR（TS = toxicological impacts） OR （TS = toxic effects）］為檢索式。關(guān)于微塑料生物毒性的文獻(xiàn)2011年前較少（僅2008年發(fā)表1篇），因此選擇檢索時(shí)間范圍為2011—2022年。文獻(xiàn)類型為研究論文和綜述論文，出版語(yǔ)言為英語(yǔ)。進(jìn)行精煉后，最終得到2 190篇文獻(xiàn)（研究論文1 790篇和綜述論文400篇）。

表1 微塑料生物毒性領(lǐng)域2011—2022年發(fā)文量位列前10的期刊Table 1 Top 10 journals by number of publications in the microplastic biotoxicity fields from 2011 to 2022

中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)（www.cnki.net），以“微塑料毒性”或“微塑料生物毒性”為主題檢索，時(shí)間范圍為2011—2022年，得到130篇期刊論文（研究論文27篇和綜述論文103篇）。將檢索得到的文獻(xiàn)記錄以Refworks 格式導(dǎo)出，再利用Endnote X9將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為“ris”格式。

1.2 分析方法

利用VOS viewer 軟件（版本號(hào)1.6.18）對(duì)以上兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量和可視化分析：①利用共同作者（co-authorship）創(chuàng)建研究作者不同國(guó)家和機(jī)構(gòu)以及發(fā)文量和引用頻次的密度可視圖；②利用共現(xiàn)（co-occurrence）創(chuàng)建英文文獻(xiàn)所有關(guān)鍵詞的聚類網(wǎng)絡(luò)可視圖以及中文文獻(xiàn)所有關(guān)鍵詞的標(biāo)簽視圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)產(chǎn)出趨勢(shì)分析

發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量的變化能夠直接反映某一領(lǐng)域研究的發(fā)展趨勢(shì)。2011—2014 年，關(guān)于微塑料毒性的年發(fā)表文章數(shù)量均未超過(guò)10 篇。從2015 年開(kāi)始，年發(fā)表文章數(shù)逐年增加，2018 年后出現(xiàn)快速增長(zhǎng)。2021 年發(fā)表文章數(shù)為783 篇，占文獻(xiàn)總數(shù)的26.91%。截至2022 年9 月6 日，WoS 核心合集已收錄2022 年發(fā)表的文章556 篇。如圖1 所示，將2011—2022 年的年發(fā)表文章數(shù)進(jìn)行指數(shù)擬合，發(fā)現(xiàn)其呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)（y=0.778e0.5935x），R2=0.959 5，表明隨著時(shí)間的推移，微塑料生物毒性的研究呈指數(shù)上升趨勢(shì)，說(shuō)明人們對(duì)微塑料的生物毒性日益關(guān)注。

圖1 基于WoS核心合集的微塑料生物毒性領(lǐng)域年發(fā)表文章數(shù)量（2011—2022年）Fig. 1 Annual number of published papers in the microplastic biotoxicity fields based on WoS core collection (2011—2022)

2.2 研究作者分析

圖2展現(xiàn)了基于co-authorship 對(duì)微塑料生物毒性研究作者的國(guó)家和機(jī)構(gòu)進(jìn)行聚類后得到的密度可視圖。項(xiàng)目密度可視化圖中，每個(gè)點(diǎn)都有一種顏色，表示該點(diǎn)的項(xiàng)目密度。當(dāng)一個(gè)點(diǎn)附近的項(xiàng)目數(shù)量越多，該點(diǎn)的權(quán)重就越高，其顏色就越接近黃色。反之，點(diǎn)的顏色越接近藍(lán)色。從圖2A中可以看出，全球范圍內(nèi)從事微塑料生物毒性的研究人員主要來(lái)自于中國(guó)、美國(guó)、意大利、德國(guó)、韓國(guó)等。其中中國(guó)在2011—2022年間共發(fā)表相關(guān)文章913篇，排名第1。發(fā)表微塑料生物毒性相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量位列前5的研究機(jī)構(gòu)依次是中國(guó)科學(xué)院（Chinese Academy of Sciences）、南京大學(xué)（Nanjing University）、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)（University of Chinese Academy of Sciences）、華東師范大學(xué)（East China Normal University）、中國(guó)海洋大學(xué)（Ocean University of China）和埃維羅大學(xué)（Aveiro University）（并列第5），大部分機(jī)構(gòu)來(lái)自中國(guó)（圖2B）。

A:研究作者國(guó)家密度可視圖；B：研究作者機(jī)構(gòu)密度可視圖

研究作者發(fā)文量位列前3 的分別是來(lái)自東南大學(xué)的王大勇教授（24 篇）、華東師范大學(xué)的施華宏研究員（24 篇）和韓國(guó)建國(guó)大學(xué)的An Joun-joo教授（23 篇）。發(fā)文量進(jìn)入前10 的中國(guó)作者還有華東師范大學(xué)的陳啟晴研究員、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的王俊教授。在被引量方面，施華宏研究員以1 878次排名第1，Galloway T S 和浙江工業(yè)大學(xué)的靳遠(yuǎn)祥教授分別以1 468 次和1 218 次排名第2 和第3（圖3）。

2.3 期刊及引文分析

出版微塑料生物毒性研究文獻(xiàn)數(shù)量位列前10的期刊如表1所示。2011—2022年上述期刊共發(fā)表1 199 篇文獻(xiàn)，占總文獻(xiàn)數(shù)的54.75%。發(fā)文量最多的期刊是《Science of the Total Environment》，達(dá)309 篇，占前10 期刊發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)的25.77%；位列第2 的期刊是《Journal of Hazardous Materials》，發(fā)文量為209 篇，占比17.43%；位列第3 的期刊是《Environmental Pollution》，發(fā)文量為202 篇，占比16.85%。總被引量位列前3 的期刊分別是《Environmental Pollution》《Science of the Total Environment》《Environmental Science & Technology》，其中《Environmental Science & Technology》篇均被引量高達(dá)130.93次，且H指數(shù)為345，均排名第1。以上期刊在微塑料生物毒性的研究中具有較高的影響力。

A：研究作者發(fā)表文章數(shù)；B：研究作者發(fā)表文章引用頻次

表2為2011—2022年微塑料生物毒性研究領(lǐng)域被引頻次位列前10 的文獻(xiàn)，主要涉及微塑料對(duì)環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的影響、在生物體內(nèi)細(xì)胞和組織的積累和影響、對(duì)人體健康的威脅等。被引頻次最高的是Horton 等［12］于2017 年在《Science of the Total Environment》上發(fā)表的文獻(xiàn)《Microplastics in freshwater and terrestrial environments： evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities》，總被引頻次達(dá)1 110 次。這篇綜述批判性地評(píng)估了目前有關(guān)淡水和陸地環(huán)境中微塑料的存在、行為和歸宿，以及大量海洋微塑料文獻(xiàn)中的相關(guān)生物和化學(xué)信息對(duì)淡水和陸地系統(tǒng)的適用性和可比性，并列出了當(dāng)前的知識(shí)狀況并確定了關(guān)鍵差距。Van Cauwenberghe 等［13］于2014 年在《Environmental Pollution》上發(fā)表了《Microplastics in bivalves cultured for human consumption》，該文獻(xiàn)被引頻次為904 次，主要調(diào)查了兩種商業(yè)化養(yǎng)殖雙殼類動(dòng)物貽貝和長(zhǎng)牡蠣中微塑料的存在情況，并指出海產(chǎn)品中存在的海洋微塑料可能對(duì)食品安全構(gòu)成威脅。位列第3的是Wright 等［14］于2017 年在《Environmental Science & Technology》上發(fā)表的《Plastic and human health： a micro issue？》，被引頻次為901 次。這篇綜述借鑒了跨學(xué)科的科學(xué)文獻(xiàn)，討論和評(píng)估了微塑料對(duì)人類健康的潛在影響，并概述了未來(lái)研究的亟需關(guān)注的領(lǐng)域。值得一提的是，Rochman 等有2 篇文章被引頻次位列前10，分別為883 和628次。

表2 2011—2022年微塑料生物毒性研究領(lǐng)域被引頻次位列前10的文獻(xiàn)Table 2 Top 10 cited literatures in the research fields of microplastic biotoxicity from 2011 to 2022

2.4 國(guó)際研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)

文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞可以用于反映在特定領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。對(duì)2 190 篇文獻(xiàn)記錄中的所有關(guān)鍵詞進(jìn)行合并同義詞和刪除無(wú)效關(guān)鍵詞處理后，以出現(xiàn)20 次為閾值，在VOS viewer 中共獲得151 個(gè)有效關(guān)鍵詞，出現(xiàn)頻次排名前10 的關(guān)鍵詞如表3所示。將關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類共現(xiàn)后主要得到4 個(gè)聚類，揭示了微塑料生物毒性領(lǐng)域有4 個(gè)研究熱點(diǎn)與主題受到較多的關(guān)注，如圖4所示。

表3 微塑料生物毒性領(lǐng)域出現(xiàn)頻次排名前10的關(guān)鍵詞（閾值=20）Table 3 Top 10 keywords by number of occurrence in the microplastic biotoxicity fields (threshold value = 20)

圖4 微塑料生物毒性領(lǐng)域基于co-occurrence英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的聚類網(wǎng)絡(luò)視圖Fig. 4 Clustering network visualization map of keywords in English literatures based on co-occurrence in the microplastic biotoxicity fields

聚類1 概括為微塑料生物毒性的表現(xiàn)，包含“microplastics”“toxicity”“plastics”“nanoplastics”“exposure”“accumulation”“oxidative stress”等49個(gè)關(guān)鍵詞。微/納米塑料體積小、比表面積大、含量多，被吸入或攝入生物機(jī)體后，肺和腸道很可能暴露在這些難以降解的外源性塑料微粒中，通過(guò)活細(xì)胞轉(zhuǎn)移到淋巴和/或循環(huán)系統(tǒng)，并積累在次級(jí)器官中，從而導(dǎo)致一系列生物反應(yīng)，包括氧化應(yīng)激、炎癥、菌群紊亂、遺傳毒性、細(xì)胞凋亡、神經(jīng)毒性等［7，11，14-16］。以嚙齒類動(dòng)物為模型研究微/納塑料的生物毒性時(shí)發(fā)現(xiàn)，聚苯乙烯或聚乙烯微塑料的攝入會(huì)促進(jìn)活性氧自由基的產(chǎn)生，改變氧化應(yīng)激標(biāo)志物如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和丙二醛（malondialdehyde， MDA）的水平，促進(jìn)促炎性細(xì)胞因子如IL-1β、IL-6、TNF-α的產(chǎn)生［7］。微塑料顆粒如果穿過(guò)肺上皮或腸道上皮細(xì)胞，可能會(huì)引起炎癥反應(yīng)，且反應(yīng)程度與微塑料的化學(xué)成分、表面電荷、ζ-電位（粒子表面與周?chē)后w介質(zhì)之間的電位差）、比表面積相關(guān)［14］，如PS納米顆粒（193.8～344.5 nm）的ζ 電位與急性肺炎指示參數(shù)相關(guān)［17］。微塑料在腸道“過(guò)境”期間如果被微生物定殖，可能會(huì)改變腸道菌群的組成，還可能會(huì)減少粘只液分泌并導(dǎo)致腸屏障功能障礙［18］。南京大學(xué)和南京醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合發(fā)現(xiàn)參與者糞便微塑料濃度與炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)［16］。與腸道菌群相比，肺部的微生物群落在微塑料表面的定殖程度較低，但微塑料攜帶的致病物種或者肺中的特定物質(zhì)可能促進(jìn)特定微生物的生長(zhǎng)，從而改變微生物組成或結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生對(duì)宿主的連鎖反應(yīng)［19］。將嚙齒動(dòng)物直接暴露于水懸浮熒光塑料納米粒子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些熒光粒子不僅存在于腸、肝、脾、睪丸等組織中，而且在腦中也有發(fā)現(xiàn)，模型動(dòng)物在活動(dòng)水平、抑郁樣行為和認(rèn)知功能方面有所改變，同時(shí)神經(jīng)毒性作用的常見(jiàn)指標(biāo)-乙酰膽堿酯酶活性亦有所下降［3］。

聚類2 概括為微塑料生物毒性的產(chǎn)生來(lái)源，包含“plastics”“pollution”“water”“degradation”“transport”等43 個(gè)關(guān)鍵詞。塑料因耐用、質(zhì)輕、抗腐蝕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為人類生活中不可或缺的材料之一。環(huán)境中的塑料在風(fēng)化、摩擦等物理磨損、紫外光照射等化學(xué)腐蝕下或者細(xì)菌、真菌等微生物降解作用下，形成次級(jí)微塑料，這是微塑料的主要來(lái)源之一。微塑料的生物毒性主要是由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)特性，以及與微生物的相互作用。微塑料的物理性質(zhì)包括大小、形狀、溶解度和表面電荷等，可能會(huì)影響其在細(xì)胞內(nèi)的定位和組織間移位，從而導(dǎo)致其產(chǎn)生不一樣的生物毒性［20］。由于塑料本身的化學(xué)組成（如疏水性表面）、未結(jié)合的化學(xué)物質(zhì)（如添加劑）、未反應(yīng)的殘余單體（如聚氨酯）以及生產(chǎn)老化過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧，導(dǎo)致微塑料吸附疏水性有機(jī)污染物、釋放增塑劑、溴化阻燃劑和鉛熱穩(wěn)定劑等，濾出聚氨酯、聚氯乙烯和環(huán)氧樹(shù)脂等，這些均會(huì)導(dǎo)致各種生物毒性［14］。此外，微塑料可被微生物定殖，包括環(huán)境以及機(jī)體中的微生物［18］。在環(huán)境中，微塑料表面會(huì)形成生物膜，可能攜帶對(duì)人類有害的病原體，如弧菌菌株［21］。在生物體內(nèi)，微塑料被腸道微生物定殖后，可能會(huì)影響腸道菌群的組成或功能，甚至觸發(fā)炎癥和免疫反應(yīng)［16］。

聚類3 概括為微塑料與其他有害物質(zhì)聯(lián)合作用產(chǎn)生的生物毒性，包含“adsorption”“bioaccumulation”“heavy metal”“chemical”“contaminants”等39 個(gè)關(guān)鍵詞。微塑料具有表面粗糙、比表面積大和疏水性強(qiáng)等特點(diǎn)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的吸附性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，微塑料可吸附重金屬離子（如Cu2+、Cd2+、Hg2+等）、殺蟲(chóng)劑（如草甘膦、溴氰菊酯、毒氟膦等）、持續(xù)性有機(jī)污染物（如多氯聯(lián)苯、苯并芘、全氟辛烷磺酸等）、納米粒子（二氧化鈦納米粒、銀納米粒、金納米粒等）、抗生素（如四環(huán)素）［22］等。此外，病原微生物也會(huì)附著在微塑料表面［18，21］。微塑料和這些有害物質(zhì)相互作用并在生物體內(nèi)產(chǎn)生聯(lián)合毒性，如生長(zhǎng)抑制、卵孵化、DNA 損傷等［22］。微塑料進(jìn)入環(huán)境后在光照射、物理劣化或微生物降解等作用下不斷老化，在這一過(guò)程中，微塑料的表面粗糙度和孔隙率增加，并裸露出更多的含氧或含碳官能團(tuán)，這將進(jìn)一步提升微塑料的吸附能力［23-24］。Zhao 等［25］研究發(fā)現(xiàn)老化的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯微塑料對(duì)Cd2+和四環(huán)素有很強(qiáng)的吸附能力，且競(jìng)爭(zhēng)體系中Cd2+和四環(huán)素的吸附量高于單一溶液，易造成更強(qiáng)烈的生物毒性。

聚類4 概括為微塑料的攝入途徑，包含“ingestion”“marine environment”“mytilus-edulis”“debris”“human health”等17 個(gè)關(guān)鍵詞。塑料垃圾約占所有海洋垃圾的60%～80%，在某些海域甚至高達(dá)90%～95%。據(jù)估計(jì)，到2025 年海洋中將累積超過(guò)2.5 億t 塑料垃圾［4，26-27］。海洋中的微塑料主要通過(guò)各種海洋生物攝入，如浮游動(dòng)物、雙殼類、魚(yú)類、橈足類等，并在生物體內(nèi)不同的組織（腮、消化腺、腸道、循環(huán)系統(tǒng)等）以及通過(guò)食物鏈在海洋生物體內(nèi)積累［15］。人類攝入微塑料的途徑主要有飲食暴露、吸入暴露和皮膚暴露等途徑［14］。海產(chǎn)品（如魚(yú)和貝類）是人類主要的食物來(lái)源，目前已在約56.5%的商業(yè)魚(yú)類樣本中發(fā)現(xiàn)了微塑料［5］。海洋環(huán)境中的微塑料隨著地表徑流、大氣沉降、食物鏈不斷遷移，在河流、土壤、空氣中等其他環(huán)境介質(zhì)中也發(fā)現(xiàn)了微塑料。目前在食品如蜂蜜、糖、海鹽和啤酒等也發(fā)現(xiàn)了微塑料［14］。接觸被污染的食物導(dǎo)致每人每年平均攝入39 000～52 000 個(gè)微塑料顆粒［5］。此外，吸入暴露也是人類長(zhǎng)期接觸微塑料的途徑之一。海鹽氣溶膠、大氣沉降物、污泥、輪胎碎片以及職業(yè)暴露等導(dǎo)致空氣中的微塑料濃度不容忽視。人類接觸微塑料的途徑多且周期長(zhǎng)，更易引發(fā)人類健康的潛在公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)

對(duì)中文文獻(xiàn)中的所有關(guān)鍵詞進(jìn)行同義詞合并后，以出現(xiàn)5 次為閾值，在VOS viewer 中共獲得16個(gè)關(guān)鍵詞，并得到微塑料生物毒性的標(biāo)簽視圖，如圖5 所示。圖中節(jié)點(diǎn)大小代表著關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次，顏色則表示出現(xiàn)時(shí)間。大部分關(guān)鍵詞平均出現(xiàn)時(shí)間均在2020 年之后，說(shuō)明微塑料生物毒性的大部分研究近兩年來(lái)才在國(guó)內(nèi)期刊上發(fā)表。但這并不意味著微塑料生物毒性對(duì)于國(guó)內(nèi)學(xué)者而言是一個(gè)較新的研究領(lǐng)域，因?yàn)閲?guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于微塑料生物毒性的研究報(bào)道在國(guó)外期刊上發(fā)表數(shù)量排名第1。

圖5 微塑料生物毒性領(lǐng)域基于co-occurrence中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞標(biāo)簽視圖Fig. 5 Overlay visualization map of keywords in Chinese literatures based on co-occurrence in the microplastic biotoxicity fields

2019 年及以前，微塑料生物毒性領(lǐng)域研究主要側(cè)重于綜合闡述微塑料的環(huán)境行為及其生態(tài)毒性，“生態(tài)毒性”“環(huán)境行為”“生態(tài)效應(yīng)”等關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次較高。少數(shù)關(guān)于微塑料對(duì)藻類（斜生柵藻）、植物（綠豆）和動(dòng)物（鹵蟲(chóng)、大型溞）的毒性或聯(lián)合毒性研究，微塑料化學(xué)成分為聚乙烯。2020 年主要側(cè)重微塑料的生物毒性及健康危害效應(yīng)，共現(xiàn)較強(qiáng)的關(guān)鍵詞有“生物毒性”“聯(lián)合毒性”“毒性”，與“生物毒性”相連接的有“環(huán)境行為”“分布”“吸附”等關(guān)鍵詞。關(guān)于微塑料（聚乙烯或聚苯乙烯）對(duì)大型溞、稀有鯽仔魚(yú)、胭脂魚(yú)和小鼠的生殖、生長(zhǎng)或急性毒性研究有少許報(bào)道。隨著微塑料相關(guān)研究的不斷深入，2021—2022 年發(fā)表的綜述文獻(xiàn)綜合分析了微塑料的污染現(xiàn)狀、遷移、以及與有機(jī)污染物的聯(lián)合毒性。這一階段共現(xiàn)較強(qiáng)的關(guān)鍵詞有“污染現(xiàn)狀”“遷移”“有機(jī)污染物”“聚苯乙烯微塑料”等。這一階段的研究更多聚焦于微塑料和有機(jī)污染物或重金屬對(duì)生物的聯(lián)合毒性，如微塑料和芘、老化聚氯乙烯和鎘、聚苯乙烯和鄰苯二甲酸酯、三苯基錫和聚苯乙烯等分別對(duì)菲律賓蛤仔、小麥生長(zhǎng)、紫葉生菜、斑馬魚(yú)、大鱗副泥鰍等生物的生長(zhǎng)、生殖和胚胎毒性的影響。

3 討論

本文基于VOS viewer 軟件對(duì)Web of Science核心合集和中國(guó)知網(wǎng)中關(guān)于微塑料生物毒性的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了可視化分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全球微塑料生物毒性研究文獻(xiàn)數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)，且目前正處于快速發(fā)展階段。中國(guó)學(xué)者在微塑料生物毒性研究領(lǐng)域做了大量的工作，發(fā)表文章總數(shù)和被引量均位居世界前列，表明我國(guó)對(duì)該領(lǐng)域極為關(guān)注并占據(jù)主導(dǎo)地位。在高被引文獻(xiàn)方面，我國(guó)僅有1 篇論文進(jìn)入全球高被引論文前10 位，為南京大學(xué)任洪強(qiáng)院士團(tuán)隊(duì)發(fā)表的《Uptake and accumulation of polystyrene microplastics in zebrafish （Danio rerio） and toxic effects in liver》，我國(guó)論文在國(guó)際上的影響力仍需加強(qiáng)?！禨cience of the Total Environment》《Journal of Hazardous Materials》《Environmental Pollution》《Environmental Science & Technology》等期刊在微塑料生物毒性的研究中具有較高的影響力。然而，國(guó)內(nèi)期刊上微塑料生物毒性相關(guān)研究論文發(fā)表時(shí)間較晚且數(shù)量不多，我國(guó)學(xué)者未來(lái)需將更多的高質(zhì)量論文發(fā)表在國(guó)內(nèi)期刊上。

微塑料生物毒性的國(guó)際研究熱點(diǎn)主要集中在“微塑料生物毒性的表現(xiàn)”“微塑料生物毒性的產(chǎn)生來(lái)源”“微塑料與其他污染物的聯(lián)合生物毒性”“微塑料的攝入途徑”這些方面，國(guó)內(nèi)對(duì)于這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與國(guó)際熱點(diǎn)有一定重合。盡管關(guān)于微塑料的生物毒性以及與其他污染物的聯(lián)合生物毒性已被廣泛和深入研究，但大多數(shù)數(shù)據(jù)源于實(shí)驗(yàn)室模擬，存在微塑料暴露途徑單一、暴露濃度測(cè)定限制、毒性終點(diǎn)指標(biāo)不全、微塑料吸收和轉(zhuǎn)移機(jī)制不明確等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，未來(lái)關(guān)注人體暴露與人類健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將是微塑料生物毒性領(lǐng)域非常重要的研究熱點(diǎn)。根據(jù)目前微塑料生物毒性的研究現(xiàn)狀以及趨勢(shì)，對(duì)未來(lái)的發(fā)展方向提出以下建議與展望。

3.1 測(cè)量和評(píng)估微塑料真實(shí)的暴露濃度

測(cè)量和評(píng)估微塑料真實(shí)的暴露濃度是評(píng)估其生物毒性和人類健康風(fēng)險(xiǎn)的前提條件。然而，現(xiàn)階段的檢測(cè)方法在小粒徑微塑料的檢測(cè)和量化方面還存在耗時(shí)長(zhǎng)和效率較低等不足，導(dǎo)致快速準(zhǔn)確地量化微塑料濃度存在一定挑戰(zhàn)。未來(lái)可通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有檢測(cè)方法或開(kāi)發(fā)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境中微塑料的快速檢測(cè)和準(zhǔn)確量化。

3.2 研究不同暴露途徑下微塑料吸收和轉(zhuǎn)移機(jī)制

飲食暴露和吸入暴露是大多數(shù)生物機(jī)體接觸微塑料的兩大途徑。當(dāng)微塑料同時(shí)暴露于上述途徑并進(jìn)入生物機(jī)體后，微塑料的細(xì)胞吸收及轉(zhuǎn)移機(jī)制對(duì)于探索微塑料潛在的毒理學(xué)機(jī)制至關(guān)重要，也是未來(lái)微塑料生物毒性研究的重要方向。

3.3 內(nèi)源性微塑料生物毒性的防治

我國(guó)對(duì)塑料污染治理方面部署了多種政策和多項(xiàng)措施，如在《“十四五”塑料污染治理行動(dòng)方案》中提出要源頭減量、回收處置、清理整治等，這將大大減少環(huán)境中微塑料的新增數(shù)量。然而，內(nèi)源性微塑料難以降解，若不被降解或排出則將持續(xù)存在于生物體內(nèi)，并可能因不斷積累產(chǎn)生毒性反應(yīng)。促進(jìn)內(nèi)源性微塑料降解或排出可能是防治微塑料生物毒性的有效措施。