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第一作者：Qing Yu, Xiaojie Hu
9 o N! y& g7 S 通讯作者：凌婉婷 l5 M- J" u+ F; _
通讯单位：南京农业大学 + x9 W* R) V, F
论文DOI：10.1016/j.chemosphere.2020.126059 ; @# f) R" r3 `5 f. `( E
研究背景# E! @5 @# [$ p) r: h) s6 _
微塑料在环境中踪迹遍布，在过去的20多年，微塑料被广泛地发现于淡水与海洋环境中。微塑料一般被定义为直径小于5 mm的塑料碎片，有关微塑料的研究由来已久。但目前的研究主要集中在微塑料在海洋或淡水系统中分布、丰度、风险。微塑料由于尺寸小，表面积大，疏水性强，极易与污染物相互作用，特别是对有机污染物的吸附，对海洋生物和人类健康构成威胁，然而对微塑料物理毒害、生态毒理的影响程度及相关性等方面的知识仍然有限，需要我们深入研究加强这方面的认识。此外，微塑料采样方法和丰度单位表示是决定数据可比性的关键因素，建立一套完备的标准采样与分析方法、统一的浓度单位是微塑料研究迫切需求。 本文亮点分析了四洋七洲微塑料的分布特点，为了解污染现状提供数据微塑料与化学污染物质的相互结合，存在的生态风险污染物质在特定环境的再次释放，可能对人体健康产生危害对样品的采集，浓度单位的选择做出了说明，方便数据分析对比内容简介
/ l5 d. Y! ?3 ?/ a: y& L& G 微塑料的研究存在很多问题，微塑料的定义都存在很大争议。这样导致实验数据比较的意义不大，在尺寸划分的问题上，研究者还需共同努力统一标准。为了准确表征微塑料分布，建议使用统一的采样方法和浓度单位。对于水样品采集可以通过船上的吸入系统，避免像拖网遗漏较小的塑料，针对沉积物样品，不同的密度沉积物质量是变化的，建议采用 items /m2 代替 particles / kg 做为微塑料浓度单位。微塑料在海洋环境广泛存在，可以被误食积累在海洋生物体内。海洋生物为人类提供海鲜产品，间接影响到人类食品安全，因此需更加重视微塑料的迁移与生物富集。 微塑料的丰度与分布特征：环境因素和人为因素是影响微塑料丰度和分布的两大因素。环境因素包括：潮汐、洋流、河流径流、风力、光照等因素；人为因素有污水处理厂、塑料制品的生产与运输。通常，人口密度高和经济发达地区，微塑料污染更严重，但数据分析时发现偏远落后地区环境中也检出高丰度微塑料，这个问题应该引起研究者关注。微塑料与污染物质的相互作用：微塑料尺寸小、疏水性强可以和有机污染物发生作用，微塑料吸附化学有机污染物一般有多环芳香烃、多氯联苯、抗生素和有机氯杀虫剂。研究表明PCBs被富集的浓度达到6个数量级（与周围环境相比），含苯环的有机污染物更易被吸附，由于苯环的存在增加相邻聚合物链间的距离。重金属也被证明可以与微塑料发生吸附，但微塑料对有机物的吸附能力大于重金属，重金属不是本文研究重点，因此不作过多说明。影响吸附的因素：塑料聚合物类型是影响吸附的一个因素，不同类型塑料吸附能力不同，因为它们的物理与化学特性不同。例如聚酰胺比聚乙烯和聚苯乙烯吸附甲氧卡啶能力强。尺寸是限制吸附容量和吸附速率的关键条件，表面积大提供了更多的吸附位点，从而增加吸附容量；尺寸小使得扩散路径短吸附速率就快。微塑料对海洋生物的影响：从物理伤害来看，缠绕肠道，导致机械性窒息，造成大量生物的死亡。毒理性危害，微塑料的主要组分单体和各种添加剂，吸附于表面的化学物质，在海洋生物组织中检测出来了。我们要重视这些方面的问题，污染物通过食物链会影响到人类，并有研究显示：微塑料携带的有毒有害物质，在模拟的恒温动物肠道中会解吸。图文导读5 z0 e5 c- p+ h, G+ j2 _) S ]- ~4 {0 f
 
" _7 p+ w! K2 h- k, V 表3展示了世界范围内不同的环境介质中微塑料的颗粒尺寸和丰度，对微塑料尺寸的定义一般使用 <5 mm；根据不同样品微塑料丰度的分析，通常在滨海沙滩、滨海湿地中微塑料的含量最高，使用最多的表示丰度的单位为item*m-2,在今后的的研究中建议采用该单位标准，方便数据比较分析。
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表4表明在自然环境中，微塑料可以被各种水生生物所摄取，尽管在生物的组织内检出微塑料丰度可能很小，但应该引起我们的关注，加强监测分析评估生态风险。 : J- \! Z" C# @9 y+ _
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图2说明了一些微塑料对海洋生物影响的机制，海洋生物将可能吸附有污染物的微塑料误食，从而存在物理和毒理性的危害。 3 ?6 O( E& @8 Q& e) q
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/ h" f, U8 w3 w 图3展示了一种微塑料迁移的途径，微塑料吸附污染物进入食物链，继而进入到人体当中。菲被吸附在微塑料上并被鱼类摄食，之后迁移进入人类体内在肠道内可能发生解吸。发现微塑料吸附的污染物在恒温动物肠道生理条件下发生解吸速率比海水中高30倍。 总结展望4 u+ ]) y2 r8 I( D4 T; ?
目前研究集中于海洋和淡水环境中，很少涉及土壤和空气。指出土壤中存在微塑料会带来潜在生态风险。与水体环境相比，监测数据不充分，缺少标准的分析方法，系统的调查研究是迫切的需求。微塑料在大气沉降中被监测到，由于人们直接暴露于空气之中，将会面临更大的健康威胁。未来我们要了解不同环境介质中的微塑料，加强毒理性危害分析评估其风险程度。 ! N$ o, a9 d( T4 A! S# W8 R
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实验数据横向对比的意义不大，主要是采样方法、微塑料浓度单位不一致，未来要建立标准统一的采样与分析方法，使得快速监测和数据共享成为可能。
- f- Y& j9 r1 [. q& J 微塑料结合污染物进入到食物链中，存在潜在的生态风险，有研究指出在人体肠道环境中，污染物还会从微塑料表面释放从而影响人体健康。关于这些方面研究有待进一步提高，为人类的食品安全和身体健康保驾护航。 文献链接
+ Z) X% {! }1 r% c( e, Y https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126059.
# p: s; ~4 v( n 往期推荐 上海大学ES&T：CDI电极也需要补充“营养元素”电容去离子|Desalination: 富杂原子掺杂磁性碳电极用于流动电容去离子增强了除盐能力Science: 沉入海底的微塑料还能跑吗？BT：茶渣不仅能浇花，还能选择性吸附重金属ACS Catalysis：Mo（IV）掺杂的FeS2催化剂的仿生设计用于将氮电化学还原为氨ADVANCED SCIENCE：绿色合成具有优异机械性能的MOF/木材功能复合材料
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