微塑料污染现状及控制对策
2020-04-09陈刘邓培煌黄凤艳白少元
陈刘 邓培煌 黄凤艳 白少元
摘要:目前,微塑料作为水环境中一种最新型的污染物受到越来越广泛的关注,因不足5mm的微小粒径,使其能够进入环境循环系统从而对环境和人体健康造成极大的威胁。针对微塑料污染问题,本文在对微塑料现状分析的基础上,提出对微塑料控制的对策和建议,积极采取行动,减少微塑料垃圾的产生量,并对已经产生的微塑料进行无害化处理。
关键词:微塑料;无害化处理;控制对策
中图分类号:X505 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)02-00-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.019
Abstract:At present, micro-plastics have attracted more and more attention as a new type of pollutant in water environment.Due to the small particle size of less than 5mm, it can enter the environmental circulation system and cause great damage to the environment and human health.In view of the micro-plastic pollution,based on the analysis of the status of micro-plastics,this paper give some suggestions for the control of micro-plastics, to reduce the amount of micro-plastic waste and to disposal the micro-plastics with harmless method.
Key words:Micro-plastic;Harmless disposal;Control strategy
近年来,地球上水体和农地中不断发现微塑料的存在[1]。微塑料从我们的浴室被冲洗最终进入海洋后,由于颗粒微小,水生生物很容易将其吸收至体内,包括小型鱼类、两栖类、鸟类、大型哺乳类动物等。目前在贝类动物、海盐、蜂蜜、啤酒、自来水、瓶装水,甚至空气中都检测出微塑料。塑料微粒除了本身可能带有的毒性外,由于微塑料可能吸附其他有毒物质并共同转移,使这些毒物通过食物链不断富集,从而危害其他物种生存环境。例如,微塑料会吸附海水中的持久性有机污染物(POPs),包括有多氯联苯(PCBs)、各类的有机氯杀虫剂(DDT),这些携带污染物的微塑料,被海洋生物摄入并最终回到人类的餐盘里,通过人类的胃肠系统、血液系统,最终进入淋巴系统[2],对环境和人类健康造成极大威胁。
1 微塑料来源
微塑料的来源相当广泛,它主要来自我们身边的工业、农业及制造业等各个方面,从纺织品、电子设备再到颜料印染行业到处都有它的身影,例如塑料袋、衣物制品、餐具、汽车以及船舶建筑等方面。总之,微塑料遍布在人们的生产和生活中。
1.1 塑料微粒主要贡献者——塑料垃圾
塑料制品其主要成分是是人工合成塑料,其分解会产生大量塑料微粒。据调查,完全降解一个塑料制袋大概需要几十年,而一个塑料的完全降解瓶少则需要几百年时间,多则上千年才能降解。它们会随着水流、风力等外力作用下进入海洋环境中,在此过程中经过物理、化学和生物等作用分解产生的塑料颗粒性质稳定,降解困难,可在海洋中存留数百年以上。
1.2 塑料微粒的生产来源——合成织物
当前,我们穿的衣物主要成分中大约有60%为化纤,在洗涤过程中每件化纤衣物会释放大量塑料纤维,而塑料纤维一旦进入环境后可分解产生更多、更复杂的塑料纤维。有关研究表明,每洗一件合成织物大约会有1900个塑料纤维脱落,而现阶段的洗衣机还没有过滤超细纤维的能力,这些超细纤维会随着废水进入水环境中[3]。
1.3 塑料微粒的生活来源——个人洗护、清洁、化妆品
塑料微粒具有天然去角质的功能,价格低廉,广泛作为化妆品中天然去角质材料,普遍用于洗衣液,牙膏和洗面等皮肤去角质产品中,其可以大大增加产品的清洁作用。但是这些微塑料物质在使用过程中会随着生活废水流入水环境中,迁移至海洋,造成严重的环境污染问题。微塑料的主要成分为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酰胺(尼龙)等人工合成材料[4],其中数量最大多的是聚乙烯,这与其性能优势和在人类的生产生活中大量使用密切相关,例如塑料袋,它就是聚乙烯制品最有代表性的制品。
2 微塑料的分类
对于微塑料的分类,目前学术界还没有一个确切一致的共識,按其进入环境的方式大概分为原生微塑料和次生微塑料两种。原生微塑料是指产生于工业、日常生活、制造业等方面,存在日常生活中的化妆品或者清洁用品,如牙膏和去角质膏中使用的摩擦剂“微珠”、纺织品和纤维服装、陆地运输过程以及塑料制品加工等,这些微塑料通过废水处理厂被排放到河流等自然水体中。次生微塑料则指由大的塑料经过物理、化学和生物过程造成破碎或降解而形成的微塑料微粒,如超细纤维,塑料碎末等等[5]。
3 微塑料的分布
微塑料污染在全球表现出“广泛而集中”特点。微塑料的特征决定了它易受到水流、洋流和风力等作用进行迁移,而且在大气、水体和土壤中都有发现,在两极、冰川甚至深海都发现了微塑料的存在,而不同水域之间微塑料丰度又相差甚远。在靠近人类聚居区的水域及洋流环流区,如珠江三角洲;封闭、半封闭海域,如地中海、加勒比海。而这些污染区域中的微塑料大多集中在表层水体以及海洋沉积物中,显示了微塑料污染“汇”的特征。研究表明,在我们的饮用水、自来水、海水、肉类等食品和佐料等中都发现了微塑料,甚至还有研究人员在南极和北极的冰川上、马里亚纳海沟和荒无人烟的海岛上也都发现了微塑料,微塑料污染问题愈演愈烈,而人类的发现之旅才刚刚开始。
4 微塑料在环境中的迁移转化
4.1 微塑料在洋流中的迁移转化
众所周知,地球表面大部分被海水覆盖,而海洋中最活跃的莫过于由海水冷热不均而引起的洋流运动,它可以将海岸和江河入海口的海水运送到世界的另一端,就像一个巨大的搅拌器一样。海水和海洋沉积物中大量存在的微塑料颗粒随着洋流分布到世界各处,导致了无论在海洋的任何地方都可以看见微塑料的身影。
4.2 微塑料在食物链中的迁移转化
由于微塑料是由极小的塑料颗粒组成,广泛存在于海洋水体中,极易被海洋生物误食,进入生物体内无法被消化,最终导致饥饿而至死。体型较大的生物则通过食物链的富集作用,微塑料在其体内越积越多,最后富集到人和其他食物链顶级生物身上。
5 应对措施
5.1 完善塑料污染控制的立法
有法可依,完善立法是加强塑料污染控制的重要前提,针对现行立法存在的问题,在现有法律法规的基础上,需要制定更为明确的专业法律。具体包括:①明确政府各部门的责任,在塑料生产、使用、回收和处理等环节,明确的各级处理责任部门,避免混淆不清导致各部门效率低下不能处理好问题。②明确对违法企业和个人的惩罚细则,在立法中要清楚地规定违法行为细则及相应的经济和行政处罚措施。③完善税收等经济手段的作用,按照污染者付费的原则,减少微塑料产生量,同时对已产生的微塑料进行无害化处理。
5.2 加强国际化合作
微塑料作为新型的污染物,目前对其研究仅仅停留于表层,对于微塑料的深层方面研究相对较少,对其国家化合作较少:目前对于微塑料的研究和治理都仅仅于各国自身层面上,区域化、国际化交流较少,对这面信息不能做到研究成果共享,造成一定程度的信息滞后。对此应加强国际化合作,建立专业的组织,对微塑料进行统一组织和管理。并积极开展对微塑料的调查、监测、治理等方向的研究;开展对微塑料污染对于陆地、海洋、生态等系统的影响研究,逐步建立相关的分析标准和监测方法;积极开展对微塑料的环境风险评价、经济评价等方面,完善对于微塑料这一新兴污染物的监测和分析方法,研究可以对其进行治理的一系列有效方法。
5.3 完善海洋塑料垃圾管理
对于海洋中的主要塑料制品,在对其进行回收处理的基础上,还应加强对于其陆域方面的监管、使用和回收方面的措施,减少塑料制品进入海洋,从源头上减少塑料制品对海洋环境的输入量。对于即将进入海洋的近海岸的塑料制品进行截留和打捞,防止其进入海洋环境中短时期对海洋生物造成物理性和永久性损伤的同时加大对海洋塑料的回收和治理难度。对于已经存在于海洋环境中尚未分解破碎的塑料制品,对其进行打捞输送至陆域治理,已经分解的,可进行微塑料的监测,划分不同的微塑料区域,对其采取不同的措施[6]。
5.4 加强塑料微粒的管理
塑料微粒广泛应用于个人洗护用品中,起到对个人的清洁作用,但是塑料微粒进入环境中会造成严重的污染问题。此前对于塑料微粒基本上没有任何管理措施,导致大量微塑料应用于洗护用品,造成大量的塑料微粒进入环境造成一系列污染。对此,应采取积极的措施对其进行治理,首先,可以对主要的个人护理用品进行全面的调查,对每种个人护理用品中塑料微粒的添加剂及其含量,对含量过高的可以提出相应的调整措施;其次,对个人护理用品中的塑料微粒进行开展以各种纯天然磨砂颗粒,比如燕麦、玉米、海盐、杏仁或核桃壳等天然物质作为替代物的研发[7];最后,对于一些含量严重超过化妆品中微粒质量标准的企业,对其进行提出整改措施或直接禁止其生产,以逐步减少塑料微粒的产生,并制定相应的塑料微粒的法令法规。
5.5 研发微塑料治理材料和技术
每年都会有大量的塑料微粒进入到海洋、土壤、大气等环境中,对其造成严重的污染问题,对其进行治理已经迫在眉睫。对于在海洋环境、大气环境、土壤环境中的微塑料,加大对其研究,了解其迁移机理,在此基础上对其进行无害化处理。可在已有的环境材料的基础上,研究新型可对微塑料进行治理的环境材料,以达到对各个环境中微塑料的去除。研究新型的吸附、过滤等材料,对其进行拦截,减少其进入环境中的量。在研究新材料的基础上还应研究能否在已有技术的基础上对微塑料进行处理,如对水环境微塑料可以采用污水厂处理,研发新工艺在传统污水厂的基础上对微塑料加以去除;大气环境中的微塑料可采用除塵器方式,利用多级除尘的方式对微塑料含量过高的气体进行处理,减少微塑料进入大气中;土壤中的微塑料可采用微生物处理,培育特殊微生物,对土壤中的微塑料进行无害化处理。
6 结语
日常生活中,由于人们对塑料制品的随意丢弃和不妥善的处理,大气、水体和土壤的微塑料污染已成为一个日益严重的全球性环境问题。环境介质中的微塑料最终通过食物链富集效应出现在人体和生物体内,对人体及其他生物造成生物毒性,影响人群健康。未来的研究方向应聚焦在环境介质中微塑料的高效去除技术研发,微塑料降解转化形成二次污染物的过程机理解析和生态毒性评估。除此以外,鉴于一些微塑料降解污染物会生物富集,尤其与悬浮颗粒物(如PM2.5、底泥等)键合并再次挥发,与其他环境中的有机物和无机物反应生成毒性更大的污染物,对于微塑料在环境条件参数变化下的迁移转化规律和归趋则是更需要拓展的研究方向,而面对环境微塑料污染的人体健康影响及治疗的相关医学研究也是未来一个很重要的议题。解决微塑料污染问题的对策应集中在源头控制、展塑料循环经济、完善微塑料污染控制措施、塑料环境污染修复、可生物降解材料替代上。
参考文献
[1]张思梦.环境中的微塑料及其对人体健康的影响[J].中国塑料,2019,33(04):81-88.
[2]王亭玉.海洋微塑料污染及海洋生态环境治理研究[J].牡丹江大学学报,2018,27(03):37-39.
[3]王志鹏,陈蕾.陆地水系中微塑料的研究进展[J].应用化工,2019,48(03):185-188.
[4]张凯,孙红文.(可降解)微塑料颗粒吸附有机污染物及对其生物有效性的影响[J].环境化学,2018,37(03):375-382.
[5]刘强.海洋微塑料污染的生态效应研究进展[J].生态学报,2017,37(22):7397-7409.
[6]王维,徐桂亮.海洋中的塑料和微塑料污染[J].科技风,2019(13):123-126.
[7]徐嵩.面对微塑料的污染,我们如何做?[J].前进论坛,2019(03):29-30.
收稿日期:2019-07-15
基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目(编号:2017JGA204);桂林理工大学校级教改工程立项项目(编号:2016B05)。
作者简介:陈刘(1996-),男,研究方向为环境污染控制。