浅谈微塑料对海洋生态的影响及治理措施

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　　[摘要]21世纪即海洋世纪。当海洋成为人类垃圾的收容所之后，更大的环境资源问题迎面而来——海洋生态破坏应当如何处理。塑料曾是20世纪最伟大的发明之一，但是随着塑料制品的大量使用，塑料废品逐渐成为经济发展和环境保护的负担。2004年英国首次提出“微塑料”的概念，微塑料遍布全球海洋的这个检测结果也同时使人类感到恐慌和威胁。从现有对微塑料的观测与了解，收集并分析水体微塑料浓度的数据，虽然并没有得出微塑料对人类生存发展威胁程度的确定性结论，但是针对目前环境问题的严峻，提出了从源头减少污染、发展循环经济、完善公众参与制度等方法来缓解微塑料对海洋生态进一步恶化的措施。
　　[关键词]微塑料;毒理反应;生态风险;循环经济
　　[中图分类号]P76 [文献标识码]A
　　1 微塑料简介
　　“微塑料”顾名思义，微型的塑料。微塑料在学术界目前还没有准确的定义，但是通常认为是粒径小于5mm的塑料纤维、颗粒或者薄膜，被形象地喻为是海洋中的“PM2.5”。微塑料的重要成分代表是低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。根据微塑料的粒径大小可以分为大型微塑料和小型微塑料，小型微塑料因为具有更大的表面积和更强的移动性，而受到了更多的关注。
　　微塑料的来源复杂且广泛。生活垃圾是主要源头，实现磨砂、去角质等深层清洁的日化品中经常含有大量的微塑料，包括牙膏、洗面奶等，隐形眼镜中也含有微塑料。纤维类的衣服在洗衣机中洗涤过后产生的废水含有大量的微塑料，这些含有微塑料的物质会随着清洗废水一起流入水体，最终进入海洋。在陆源方面，沙滩上人类活动残留的塑料垃圾在自然条件下风化、裂变都会形成微塑料，海洋上渔业工具被海水侵蚀也会被分解成微塑料。
　　微塑料分布甚广。运用大数定律统计方式，大量研究显示表明，微塑料在样品中出现的概率为100%。2017年中国利用载人潜水器“蛟龙号”在大洋4500m深处捕捉到的生物体中发现了微塑料，国外研究者在南极亚群岛的海豹体内检测到了微塑料的存在。同时在淡水湖泊、北极海冰、太平洋深处中都发现了微塑料的存在。不但如此，研究者发现微塑料也存在于生物体内、矿泉水、食用盐、人体粪便中等一些载体中。微塑料可以说是遍布全球，需要引起人类的重视。
　　2 微塑料的影响及现状
　　2.1 对海洋水体环境的影响
　　在水体的任意层次都曾检测出微塑料的存在。微塑料对于水体的影响不容忽视。从现有模式来看，微塑料在水体表面会遮盖住阳光，影响海洋中藻类的光合作用，使得海洋水体的自净能力下降，在水体深处，使得海水成分变复杂，生物环境变苛刻。在带来物理污染的同时，微塑料可能还会带来复合污染，由于本身具有疏水性强等特点，在迁移过程中，可吸附海洋中的POPs、重金属等有害物质。通过物质循环，可能对生物造成污染。
　　2.2 对生物生态生长的影响
　　微塑料具有富集性，会影响水生生物的产卵量和繁殖能力。冉文通过采样分析用牡蛎做实验，发现牡蛎样品对微塑料的平均摄入率为86.38%，范围为73.91%～95.65%。虽然存在不同站位不同颗粒粒径微塑料大小的实验变量，但是从客观数据上来说，微塑料变成沉积物会大量富集和渗透在生物体内，影响到生物发育和生长。由于生物網的联系，越是食物链顶端的生物越是会受到毒素的累积，喜食水生生物的鸟类、哺乳类动物受到的影响会越来越大。
　　2.3 对社会经济发展的影响
　　海洋中大量微塑料的存在会对海洋生物的威胁日益增加，政府重视海洋生态保护，对于海洋环境保护投入的资金也在不断增加。2013～2018年我国塑料垃圾（包括船舶废料作业、沙滩垃圾、废弃垃圾）占海洋垃圾的70%以上。由于塑料难以降解，而垃圾排放又在不断的增加，微塑料在海洋中的含量越来越高，所投入的资金和人力也会越来越多。而现有技术对于微塑料的监测并不高效和专业，导致了研究时会出现很多困难。
　　3 微塑料实证调查
　　大量学者通过选取使用最为广泛的微塑料——聚乙烯（PE），以大型溞或藻类为受试生物，探究了微塑料对水生生物毒性效应的影响，通过PE在微生物体内的富集程度，分析微塑料在水体环境中潜在风险。贾静通过粒径为10～20μm的PE颗粒使大型幼溞在暴露浓度为25mg/L即5×104particles/ml的聚乙烯测试液中实验，结果得出在暴露1h时大型幼溞摄入颗粒达到最大值，随着暴露时间的延长，颗粒数稳定在61～91particles/只。同时，实验发现大型溞对聚乙烯颗粒具有快速摄入及清除的能力。Ma等研究发现50nm的微塑料对大型溞的48～EC50为15.13mg/L，其他微米级塑料颗粒可进入大型溞体内，也可在没有物理伤害的情况下自行排出。目前，关于微塑料单独作用于受试生物的实验表明，微塑料在不与其他有机污染物相互作用的情况下，毒性影响极小，当浓度高达25mg/L时，生物的生长才会受到抑制。但是，这实验室的剂量远远超出了微塑料在自然水体中的含量。微塑料的环境风险被夸大，低的微塑料暴露浓度在目前实验中看来是不具有很大风险的。其次，微塑料与有机污染物联合毒性效应研究逐步成为关注的焦点，殷岑通过实验发现，相比较单一的微塑料，聚苯乙烯（PS）与有机物联合的毒性有所增强，随着PS的浓度增加，对大型溞繁殖的毒性也增强。
　　4 对微塑料治理的建议
　　4.1 技术层面
　　中国是全球最大的塑料使用国，产量占全球比重的四分之一，同时，也是世界上产生海洋塑料垃圾最多的国家，每年排放海洋塑料垃圾约为240万t，约占全球总量的三分之一。塑料产品生产量大，使用寿命短，废弃之后回收处理机制基本没有完善。由于微塑料是近几年新兴起的一个话题，相应的规程、制度都没有确定。提高检测技术也是关键的一点，首先要加强研究采样品的代表性，其次，建立一套从采样、预处理到检测分析样品全流程的标准化作业程序，开发更强大的库检索算法，提高检测运算的高效性、准确性、科学性，最后提供更详细纳米塑料分析方法，打破基于简单计数统计的分析检测。 　　4.2 政府层面
　　首先，提倡循环经济，遵循5R原则。循环经济本质上是一种生态经济。要以“减量化、再利用、资源化”为原则，高效、循环地利用资源，区别与传统经济的单向流动（“资源—产品—污染排放”），做到一种反馈式流程。
　　其次，必须多元化治理。海洋是一个循环、庞大、全球的系统，要通过多方的协调合作实现有效治理。在国际上签订多边环境协议，中国要与发达国家共同来维护海洋环境，要提出有能力者多承担，先污染者必治理的观点。同时在不成文规定中承诺自己的义务，通过区域协调解决海洋塑料垃圾问题。国家和政府一直是减轻塑料污染的主要单位。中国没有专门的海洋垃圾法案，可以通过相关法律完善，明确国家、地方和个人对于塑料污染的责任与义务，发布相应的措施。根据现实情况，没有必要特别去制定一部法律法规来限制微塑料，可以通过相关法律添加辅助条款。
　　最后，要完善公众参与制度。相较于一般的污染物，公众对于微塑料的了解是少之又少，在针对微塑料的相关措施中，鼓励公民积极发表意见，增强意识，提高参与度。通过组织大型的宣传和教育活动，提高公众对微塑料的认知，改变沿海人群过度使用塑料制品和乱丢塑料制品的行为，倡导广大群众拒绝使用含有“微塑料”的任何产品。
　　4.3 公共层面
　　首先，通过社会民间，实现自下而上减少海洋污染的治理效果。德国的双轨制回收系统是一个很好的借鉴。对于海洋塑料垃圾问题，不同的阶级代表不同的立场，可以采取不同的方法和意识形态。社区团体或非政府组织，对治理所能产生的影响是各不相同的，进而可能改变政府的法规和行业的政策。在现代社会，不使用塑料制品显然是不符合实际的。目前所能做的就是从产前和用后来改变塑料的使用。生产可降解的塑料制品或者是使用别的物质代替，比如在包装品的选择上，尽量使用纸质材料，同时在使用后进行分类处理，加大其回收力度。所有的塑料垃圾都必须经过物质和能量方面的预处理和重复利用。
　　其次，通过企业单位责任，利用市场手段从源头减少塑料垃圾。企业社会对塑料制品的研发、销售和生命周期负有一定责任。公司应当将塑料包装和产品的可持续利用视为企业社会责任的一部分，为树立良好的企业形象，可调整包装材料和研发新技术，实现可回收和二次利用。
　　最后，通过公众群体自身减少微塑料污染。公民对于微塑料知之甚少，只是停留在塑料垃圾这个概念上，绝大一部分人都不知道“微塑料”的存在，没有重视塑料带来的危害。消费者习惯上使用塑料制品，环保意识较低，在生活中会无意识的生产更多塑料垃圾，给环境带来压力。在日常习惯中，消费者自觉抵制微塑料的入侵，提高自身的环保素质。比如，减少一次性塑料的使用，自备环保筷，拒绝使用一次性餐具;出行购物时使用布袋或纸袋;购衣时尽量选择棉、麻、丝等天然材质;在洗衣时，不过度使用洗涤剂和柔顺剂等。
　　5 结论
　　海洋塑料问题日益突出，也被越来越多的学者所关注，对于微塑料，全球的关注点不仅仅是在科学研究层面，同时延伸到环境、资源、经济、政治等方面。联合国环境大会在2016年将微塑料列入重大全球环境问题之一。微塑料对海洋生物存在潜在威胁，也涉及到陆地与海洋大循环生态系统治理的问题。目前大部分人认为微塑料也会对人体产生危害，急需遏制，但是没有充分的理论和数据来标准化微塑料，这使得无法比较、评估微塑料的影响，只能提出大胆的猜想。同时，离开剂量谈毒性是一件不科学的事，所以在没有明确微塑料对人体的伤害具有多大的威胁之前，应理性对待微塑料，通过科学研究来证明事实。现在所能做的就是根据现有推断大胆假设，尽量减少微塑料的产生，从源头开始预防微塑料的产生，保护海洋环境和海洋生态。
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