海岸环境中微塑料污染及生态效应研究进展

孙欣怡，张佳麟

（大连海事大学航海学院，辽宁 大连 116000）

近年来，微塑料作为海岸环境中的新型污染物得到了广泛的关注。相关技术人员要加强对微塑料污染及其生态效益方面的研究，并提高相关技术的应用，以准确进行分析和鉴定，攻破此项技术中的难点。例如，可借助水动力模型对微塑料的时空分布规律进行探索，将微塑料与毒性污染物结合，可对其风险进行合理评估，评估的数据要建立数据库，为以后的技术研究奠定基础。在研究过程中，应加强对各项数据的获取，以此对微塑料污染的状况进行监测，使微塑料污染的研究水平得到进一步的提升。

1 微塑料与海岸环境的相关概述

1.1 微塑料

随着社会的发展，塑料制品早已得到广泛应用，其借助外力可以进行多种形式的转化。例如，在海岸环境中，存在的塑料碎片经过光的降解以及波浪的作用，会分解成微小的塑料碎片，以此定义为微塑料。微塑料的化学性质较为稳定，存在时间较长，作为塑料垃圾，会对海洋生态系统造成危害。

1.2 海岸环境

海岸带是陆地与海洋交界的地带，也是人们活动最为活跃的地区。人们在生产生活中产生的大量塑料垃圾、污染物会在海岸带汇集，同时，各类污染物会通过河流向河口输送，大量垃圾在洋流和潮汐的作用下在海岸带滞留，由此产生塑料垃圾。另外，微塑料还会与其他污染物结合，给海岸带环境造成严重的破坏，所以需要对相关工作和研究进行深入探讨[1]。

2 微塑料污染的研究

2.1 微塑料的采样、分离与鉴定

微塑料直径一般较小，如果直接用肉眼观察其颗粒数量，不能保证所采取样本的完整性。所以，会在划分的一定面积区域内采集大量的水样或沉积物样品，利用实验室进行水样分离，获得分层收集的样品，以此对微塑料样品进行研究。在实验室进行水体微塑料分离的过程中，可以进行过滤，加强对微塑料的收集，也可以利用密度分离的方法，加入饱和的氯化钠溶液对沉淀样品进行浸泡分离。如在实际样品中，物质成分较复杂，可以利用双氧水进行预处理，对微塑料进行鉴定。其原理是设置微塑料分离装置，通过气体或液体产生上升流使微塑料上浮达到从基质中分离的目的，通过对相关参数进行优化，以此进一步对微塑料进行识别。由于微塑料粒径小，在样品数量多的分析过程中，对硬度、颜色、性质进行特征分析时，要利用裂解气相色谱方法。实验人员可以在微塑料中添加相应的化学药剂，控制实验过程，使不同塑料的区分率得到提升，做出合理鉴定。同时，在微塑料形貌和表面元素鉴定的过程中，可利用扫描电子显微镜来进行沉淀物中微塑料的分析，以充分发挥其分子定位的功能进行扫描定位，提高准确率[2]。

2.2 微塑料的来源及其分布

海洋环境中的微塑料来源较为复杂，源头往往是陆地输入，也有洋流和潮汐的作用。其中海洋漂浮垃圾的输入，要对其分布规律进行分析，明确垃圾中各工业品所含的微塑料成分。例如，对长江口附近的海岸环境中的微塑料进行鉴定，确定了其主要来源是人们日常生活中的一些废弃物以及工业原料中的微塑料成分。同时，海上作业和船舶在运输过程中也会产生一定的塑料污染，如船体本身及装置损毁导致塑料垃圾积聚，在洋流的作用下影响海岸环境。除了陆地和海洋外，人们生活密集的区域内，如海水浴场、养殖、港口等也会产生微塑料污染，所以要进一步对源头解析技术进行开发，提高复杂环境下微塑料来源的研究和探讨。

2.3 微塑料大小的深入研究

要对海岸环境中的微塑料空间分布规律进行研究，进一步探讨海洋环境周围塑料的大小。不同类型的海岸区域，其塑料粒径分布存在不同的特征。通过对空间分布规律调查发现，岛屿附近的沉积物与深海的沉积物相比，塑料的丰度要高，空间的分异性较大，受到季节影响的程度较高；在粒径分布方面，沉积物中的微塑料都在1 mm以下，主要类型为聚乙烯和聚丙烯。

3 微塑料与复合污染物的特征

微塑料会与一些污染物进行结合产生复合污染物，通过洋流的作用进一步扩散，影响海岸环境的不同区域，因此，微塑料有机物污染浓度存在一定的差异。在研究过程中了解到不同微塑料的表面都存在一定的金属元素，可根据元素对微塑料的年限和来源进行分析。通过对其类型、成分、粒径以及表面结构等因素进行探讨，可以提高对微塑料成分的深入分析。如果微塑料粒径较大，其与污染物结合的过程中会造成更持久的有机污染[3]。

在进行水体样品分离实验的过程中，了解到淡水以及海水中的聚乙烯和聚氯乙烯微塑料对化学试剂的吸附量存在一定的差异。因此，要利用微塑料进行模拟实验，对海洋环境中的塑料降解过程、与污染物结合的过程进行模拟，以加强对关键技术的研究。

4 微塑料污染的生态效益研究

4.1 生物体内的微塑料分布

微塑料的粒径较小，容易被在海洋环境中生活的生物误食。微塑料会危害到生物体的生长，通过了解生物体不同组织和器官中微塑料的分布，发现其会在不同的部位积累，如消化管、胃、肝胰腺等部位。通过研究微塑料在不同营养级生物中的转移与富集，可以观察和了解微塑料在食物网中的转移和富集，进一步证明对人体健康产生的风险。

4.2 微塑料对生物体毒性效应的研究

微塑料被海洋生物误食后，会产生一定的毒性效应，毒性效应的指标包括具体的生长状况、死亡率以及产卵率。生物酶活性微塑料的存在会影响到微生物的群落结构，因微塑料在溶酶体系中富集，使血流中的粒细胞增多，从而产生炎症并影响生物体的生长，甚至产生毒害作用。

5 未来研究方向探讨

微塑料成为当前海岸环境中的新型污染物，对生态环境造成了严重的破坏，只有对其进行分析、研究，才可能实现海洋的可持续发展。

未来的方向：首先，要对于微塑料的污染状况及源头进行解析，了解人类活动的特点，对微塑料分布的类型规律进行探索；其次，对海洋环境复合污染物进行研究，明确其对不同海岸中的盐度、湿度产生的影响；最后，要了解其产生的毒害效应，建立生态学指标体系，对健康风险进行评估。

6 结论

综上所述，塑料制品在社会、生活、生产各个方面被广泛应用，所以会产生一定的塑料残片。其中，在海浪环境中存在的塑料碎片会通过外力进行远距离的迁移，或经过波浪与太阳辐射的作用分解成微小的塑料碎片，由于其化学性质较为稳定，使海岸环境的污染更为严重。因此，应根据微塑料的相关研究与调查，加强对生态效益的探讨，明确未来研究的方向，注重微塑料污染状况及其源头的解析等，进一步对海岸环境进行分析，同时，还要建立相应的管理支持技术体系，为开展海岸带环境微塑料污染研究与监督工作提供参考。