华南师范大学环境学院黄国勇：海洋塑料垃圾的环境行为与生态效应研究进展 - 海洋微塑料对生态影响评估

编织自己的梦想 · 发表于海洋科普 2024-7-23 08:18:40

导读

海洋塑料污染是一个全球性问题。华南师范大学环境学院，广东省化学品污染与环境安全重点实验室，环境理论化学教育部重点实验室的黄国勇副教授等学者于2020年8月在《生态毒理学报》发布了题为《海洋塑料垃圾的环境行为与生态效应研究进展》的综述文章。文章指出：塑料垃圾作为海洋塑料污染物之一，对其研究和认识还不全面。文章在总结国内外相关研究基础上，综述了海洋塑料垃圾的来源与分布、降解、添加剂浸出、附着海洋生物和吸附污染物等环境行为，以及其生物效应(缠绕海洋动物和被海洋动物摄食)。根据海洋塑料垃圾的研究现状，未来应加强测定方法、塑料浸出物的毒性效应、潜在污染物、生态效应评价方法和污染防治政策等方面的研究。

塑料已成为全球使用最广泛的材料之一，自1950年以来，生产量平均每年增长约9％[1]。塑料制品的使用量逐年增长，造成输入海洋的塑料也逐年增多，仅2010年全球192个沿海国家就向海洋输入了约400万～1 270万t塑料垃圾[2]，每年对海洋生态系统造成的经济损失高达130亿美元[3−4]。这些塑料垃圾在海洋环境中至少需要几十年的时间才能完全降解[5]，在一定程度上会影响海洋生态系统的稳定性和服务功能等[6−7]，进而危害人类健康和福祉。

近年来，为了应对海洋塑料污染问题，各国颁布了许多法案。日本2009年通过了《促进海洋垃圾处置法》(LPMLD)，美国2006年通过了《海洋垃圾研究、预防和减少法案》(MDRPRA)[8]。我国作为发展中的大国，在国际社会中承担越来越多的责任，需要更加完善的治理体系来解决塑料污染问题。2019年9月10日，中央全面深化改革委员会第十次会议指出，要以国家之力，第2次发起人类历史上最大规模的应对塑料污染物的国家行动。

目前，海洋塑料污染问题的研究对象主要是微塑料和塑料垃圾。塑料垃圾大小的界定范围为直径>5 mm或>25 mm[9−10]，它能够经过物理、化学和生物等过程分裂形成直径更小的塑料，如部分微塑料[11−13]。微塑料作为一种新型污染物已受到国内外广泛关注[14−15]，但作为源头的塑料垃圾却未受到深入地研究和全面地认知，且我国有关海洋塑料垃圾的研究综述还相对缺乏。因此，本文基于海洋塑料垃圾的研究进展，综述了其来源与分布、降解、添加剂浸出、附着海洋生物和吸附污染物等环境行为，以及其生物效应(缠绕海洋生物和被海洋生物摄食)，并展望了未来的研究方向，旨在为今后海洋塑料垃圾的地球化学行为研究和污染防治技术提供有价值的参考。

关于海洋塑料垃圾来源与分布、降解、添加剂浸出、附着海洋生物和吸附污染物等环境行为，以及其生物效应(缠绕海洋生物和被海洋生物摄食)等详细综述内容此处省略，可点击《海洋塑料垃圾的环境行为与生态效应研究进展》详细阅读原文。

展望与建议

海洋塑料污染已是当代最大的环境问题之一[93]，而有关塑料垃圾的研究尚处于起步阶段，对塑料垃圾的认识还不全面、不透彻，塑料污染防控体系的建设还不完善，未来应亟待开展以下方面的研究。

(1)加强海洋塑料垃圾的测定方法研究

目前，评估海洋塑料垃圾丰富度的指标有密度、数量和重量等，不一的标准降低了不同海域间塑料垃圾丰度的可比性；另外，不同研究者野外采样的方法不同，如采样深度、所用拖网网孔大小以及采样时间等，即便在同一海域，也会降低数据的可比性，和使研究者或决策者低估塑料垃圾的风险性；受海洋环境和河流运输等因素的影响，短期监测海洋塑料垃圾会降低数据的连续性而无法有效地反映真实的污染程度。因此，应使各海域塑料垃圾的鉴定和采样方法等标准化，并对其做大规模且长期的监测。

(2)加强塑料浸出物的毒性效应研究

目前，欧洲化学品管理局和中华人民共和国环境保护部水环境管理司等对部分塑料添加剂进行了生态风险评估[94]，但由于缺少塑料添加剂的信息条目和毒性实验数据，以及未考虑添加剂从塑料制品中浸出可能产生联合毒性效应等，所得评估结论可能只是初步的。因此，未来不仅要建立完善的塑料添加剂信息库，还要对每一种添加剂的化合物进行多物种、多生理指标等维度的毒性实验数据比较，以及在此基础上探索浸出添加剂的联合毒性效应，从而改进塑料添加剂的生态风险评估方法和手段以得到合理准确的评估结论。

(3)加强潜在污染物的研究

为解决传统塑料难以降解的难题，出现了可生物降解和可堆肥等新型塑料；为降低塑料添加剂的生态毒性，出现了BPA的替代品双酚F(BPF)和双酚S(BPS)[95]，以及邻苯二甲酸酯的替代品生物基呋喃-2,5-二羧酸酯(2,5-FDCA)等[96]。改善的生产工艺和化合物的替代品不仅保持了塑料的良好特性，还降低了原有的环境风险，但也有研究发现，生物型塑料不一定比常规塑料安全[43]，某些被标记为食品级的塑料对水生动物也可能具有毒性[97]。因此，在新工艺应用之前就要全面评估环境风险性，应用之后也要对其进行长期地追踪监测。

(4)加强评价海洋塑料垃圾的生态效应的方法研究

塑料垃圾在海洋中的环境行为具有多样化和复杂化的特点，应综合评价海洋塑料垃圾的生态效应。塑料垃圾在降解过程中可能会影响添加剂的浸出和吸附性能；在被海洋生物摄食后，一方面可能堵塞肠胃影响其生命活动，另一方面可能因转移的添加剂和吸附物而影响其生理活动，因此，评价海洋塑料垃圾的生态效应应综合多方面的环境行为。另外，塑料制品从生产到使用，从陆地经河流到海洋，最后降解或被海洋生物摄食，其生命过程涉及多物种和多环境介质，为更好评估塑料垃圾的地球化学行为和生态效应，应对其做全生命周期评价。因此，为了有效反映海洋塑料垃圾的真实污染状况，还需不断优化综合评价和全生命周期评价方法。

(5)加强塑料垃圾污染防治的政策研究

我国沿海且是多河流国家，对塑料垃圾在沿岸和河流的分布情况以及污染状况的调查还相对欠缺，同时污染防治体系还不完善。因此，我国需不断加强塑料垃圾污染防治的政策研究，以期采用更好的方法和手段去规范塑料从生产到使用再到进入环境或回收利用的每个环节，从而有效减少塑料垃圾对环境的污染。另外，我国可根据联合国环境规划署发布的《国家塑料污染热点和塑造行动指南》来调查塑料污染情况，并采取相应的干预和治理措施[98]。

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