淡水环境中微塑料的来源、赋存研究进展

张颖 金晶 刘翔

摘 要：微塑料作为一种新型污染物，因其粒径小，很容易被水生生物所吸收，造成严重的生态风险。近年来，微塑料污染问题已受到国内外学者、政府机关、社会公众的广泛关注。本文系统梳理了微塑料的发现、来源以及微塑料在淡水环境中的赋存情况。研究表明，微塑料已普遍存在于全球淡水环境的水体、沉积物和水生生物体内，中国内陆河流、湖泊中也相继检测出微塑料的存在。河流、湖泊等淡水环境相较于海洋，对人类的影响更为直接，因此，迫切需要针对淡水环境中的微塑料开展系统性的全面性的调查研究工作，为淡水环境中微塑料的防治及生态风险控制提供有力的科学数据支撑。

关键词：淡水环境;微塑料;来源;赋存

微塑料是一种全球性的环境污染物，通常指的是粒径小于5mm的塑料，广泛存在于海洋、陆地的水体、沉积物以及水生生物体内。微塑料本身含有的有毒添加剂，会对水生生物产生毒性效应。又因其粒径微小，易被水生生物误食并在生物体内富集和传递，危及人类健康。微塑料具有吸附性，可与有机污染物和重金属等环境污染物结合形成新型复合污染物，产生联合毒性效应，并因其难以降解而长期留存于环境中，造成严重的生态风险。

尽管河流和湖泊被认为是海洋微塑料的重要来源[1]，淡水环境中微塑料的污染研究仍远不及海洋环境中的微塑料研究。相较于海洋环境，内陆淡水环境与人类接触更为频繁。本文通过文献调研，对微塑料的发现、微塑料的来源以及微塑料在淡水环境中的赋存情况进行了系统阐述，可为淡水环境中微塑料的污染控制提供理论参考。

1 微塑料的发现

微塑料最早发现于19世纪70年代，一位美国学者在其发表于《科学》杂志上的一篇文章中报道了美国沿海海域中发现了聚苯乙烯颗粒的存在，但并未引起太多关注。直到2004年，“微塑料”的概念首次在汤普森等人在《科学》杂志上发表的关于海洋水体以及沉积物中微塑料的文章中被提出，将直径小于5mm的颗粒和塑料碎片定义为微塑料，微塑料污染成为一个热点环境问题。关于各地、各种环境中存在微塑料的调查报道及相关文章逐年增长。在各海域的海水、沉积物、海洋生物体内、内陆河流、湖泊、水库、淡水环境中的水生生物体内、污水处理厂的废水中、土壤中均检测出有微塑料的存在。

2 微塑料的来源

微塑料的来源多种多样，目前，普遍使用的方法是将微塑料的来源分为直接来源和间接来源[2]。并按照来源将微塑料分为“原生”微塑料和“次生”微塑料[3]。“原生”微塑料是指以小颗粒的形式直接排放到环境中的塑料。例如某些洁面产品、牙膏、睫毛膏、口红中的微珠[4]。这些微小的颗粒很容易通过水过滤系统，最终进入海洋，对水生生物构成潜在威胁。

“次生”微塑料是指由较大的塑料碎片破碎、降解而成的细小塑料碎片。“次生”微塑料的来源范围较广，涉及到工农业、建筑、生活、交通等各行各业，较为复杂。例如，道路涂料以及轮胎磨损、水产养殖使用的渔网、浮子等大量塑料制品在使用过程中的磨损均会产生“次生”微塑料。

3 微塑料在淡水环境中的赋存

微塑料最早被科学家发现于海洋环境中，关于海洋微塑料的研究也相对较多和趋于成熟。而淡水环境中的微塑料研究才开始发展。近些年，已有国内外学者对淡水环境中的微塑料开展了研究，在泰晤士河、北美五大湖、我国太湖等河流、湖泊的水体和沉积物中均检测出有微塑料的存在。

3.1 微塑料在内陆河流的分布

河流被认为是海洋微塑料的重要来源[5]。Horton等[6]（2017）在英国伦敦泰晤士河水体及沉积物中均发现有微塑料的存在。其粒径为1～4mm，丰度值高达660个/kg。RODRIGUES等[7]（2018）在葡萄牙Antu河表层水体和沉积物中均检测到微塑料的存在。其表层水体微塑料丰度值为58～193个/m3，沉积物丰度值为100～629个/kg，主要聚合物类型为PE、PP，主要形状为泡沫状、纤维状、碎片状。DING等[8]（2019）在渭河表层水体中发现微塑料含量为3.67～10.7个/L，主要聚合物类型为PE、PVC、PS，樣品微塑料主要形状为纤维状。Wang等[9]（2020）在我国新疆维吾尔自治区玛纳斯河水体中检测出存在微塑料，其丰度为21～49个/L，主要形状为纤维状（88%），颜色主要为白色和黑色。

3.2 微塑料在湖泊中的分布

湖泊因其为相对封闭水系，微塑料易沉积湖底，造成微塑料的不断累积，从而成为下游河流微塑料的主要来源以及上游河流微塑料的汇集点。目前，国内外均有部分关于各大湖泊中微塑料污染的调查研究。

Eriksen等[10]（2013）在北美五大湖水体中检测出微塑料丰度为450～450，000个/km2，平均丰度43，000个/km2，最大值超过466000个/km2。

Faure等[11]（2015）在瑞士的多个湖泊水体中检测出微塑料的存在。在日内瓦湖，微塑料丰度值为2100个/m2;在康斯坦茨湖，微塑料丰度值为320个/m2;在苏黎世湖，微塑料丰度值为460个/m2;在布里恩茨湖，微塑料丰度值为2500个/m2。

SU等[12]（2016）在我国太湖表层水体中检测出的微塑料丰度值为3.4～25.8个/L，沉积物中微塑料丰度值为11.0～234.6个/kg，主要聚合物类型为玻璃纸，主要形状为纤维状。

WANG等[13]（2018）在洞庭湖和洪湖表层水体中发现微塑料的存在，其丰度值为900～2800个/m3、1250～4650个/m3，主要聚合物类型为PP和PE，主要形状为纤维状。

YUAN等[14]（2019）在我国最大的淡水湖鄱阳湖表层水体中检测出微塑料的微塑料丰度值为5～34个/L，沉积物中微塑料丰度值为54～506个/kg，主要聚合物类型为PP、PE，主要形状为纤维状。

4 结论与展望

海洋环境中微塑料的污染及相关问题已引起各国政府以及广大学者的关注，并于2014年上升为全球性的政策问题而受到重视[15]。通过已有研究发现，微塑料也同样广泛存在于陆地淡水环境中，对淡水环境中的生物有着直接和间接的危害，造成了严重的生态风险。当前关于淡水环境中的微塑料污染研究仍相对较少。迫切需要针对淡水环境中的微塑料开展系统性的全面性的调查研究工作，为内陆淡水环境中微塑料的防治及生态风险控制提供有力的科学数据支撑。

参考文献：

[1]Lebreton，L.C.，Van Der Zwet，J.，Damsteeg，J.W.，Slat，B.，Andrady，A.，Reisser，J.，2017.River plastic emissions to the worlds oceans.Nat.Commun.8，15611.

[2]Andrady A L.Microplastics in the marine environment[J].Marine Pollution Bulletin，2011，62（8）：1596-1605.

[3]Arthur et al.，2009;Cole et al.，2011 Cole M，Lindeque P，Halsband C，et al.Microplastics as contaminants in the marine environment：A review[J].Marine Pollution Bulletin，2011，62（12）：2588-2597.

[4]Sundt P，Schulze P E，Syversen F.Sources of microplastic-pollution to the marine environment.PB：M-321[R].Norwegian Environment Agency Miljdirektoare，2015.

[5]Lcm L，Van D Z J，Damsteeg J W，et al. River plastic emissions to the worlds oceans[J]. Nature Communications，2017（8）：15611.

[6]Horton，A.A.，Svendsen，C.，Williams，R.J.，Spurgeon，D.J.，Lahive，E.，2017.Large microplastic particles in sediments of tributaries of the River Thames，UK-Abundance，sources and methods for effective quan-tification.Mar.Pollut.Bull.114（1），218-226.

[7]Rodrigues M O，Abrantes N，Goncalves F J M，et al.Spatial and temporal distribution of microplastics in water and sediments of a freshwater system（Antu River，Portugal）[J].Science of the Total Environment，2018，633：1549-1559.

[8]Ding L，Fan M R，Guo X，et al.Microplastics in surface waters and sediments of the Wei River，in the northwest of China[J].Science of the Total Environment，2019，667：427-434.

[9]Wang，G.，Lu，J.，Tong，Y.，Liu，Z.，Zhou，H.，Xiayihazi，N.，2020.Occurrence and pollution characteristics of microplastics in surface water of the Manas River Basin，China.Sci.Total Environ.710，136099.

[10]Eriksen，M.，Mason，S.，Wilson，S.，Box，C.，Zellers，A.，Edwards，W.，Far-ley，H.，Amato，S.，2013.Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes.Mar.Pollut.Bull.77（1-2），177-182.

[11]Faure，F.，Saini，C.，Potter，G.，Galgani，F.，de Alencastro，L.F.，Hag-mann，P.，2015.An evaluation of surface micro-and mesoplastic pol-lution in pelagic ecosystems of the Western Mediterranean Sea.En-viron.Sci.Pollut.R.22（16），12190-12197.

[12]Su L，Xue Y，Li L，et al.Microplastics in Taihu lake，China[J].Environmental Pollution，2016，216：711-719.

[13]Wang W，Yuan W，Chen Y，et al.Microplastics in surface waters of Dongting lake and Hong lake，China[J].Science of the Total Environment，2018，633：539-545.

[14]Yuan W，Liu X，Wang W，et al.Microplastic abundance，distribution and composition in water，sediments，and wild fish from Poyang Lake，China[J].Ecotoxicology and Environmental Safety，2019，170：180-187.

[15]United Nations Environment Programme（UNEP）.2014.UNEP Year Book 2014：Emerging Issues in Our Global Environment[M].Nairobi，Kenya：United Nations Environment Programme Publishing：48-53.

基金項目：江西省水利厅科技项目（202022YBKT03，201921YBKT10）;江西省高等学校教学改革省级课题（JXJG-18-83-1）

作者简介：张颖（1987— ），女，四川成都人，硕士，讲师，工程师，主要从事水力学与水环境方面的研究工作。