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【摘 要】微塑料作为一类新型环境污染物受到越来越多的关注。论文对微塑料的危害、环境行为以及源头管控措施进行了综述。由于塑料性质稳定,进入环境后能长期存在,还可随着摄食等行为进入生物体内,并经食物链最终影响人类自身的健康。因此,建议加强对废弃塑料的管理,加大政策法规的执行力度,从源头上减少塑料垃圾和微塑料进入自然环境,以推动塑料加工业和生态环境的可持续发展。
【Abstract】As a new environmental pollutants, microplastics have attracted more and more attention. This paper reviews the harm, environmental behavior and source control measures of microplastics. Because of the stable nature of plastic, it can exist for a long time after entering the environment. It can also enter the organism through the behavior of feeding, and finally affect the health of human beings through the food chain. Therefore, it is suggested to strengthen the management of waste plastics, strengthen the enforcement of policies and regulations, reduce plastic waste and microplastics from the source into the natural environment, so as to promote the sustainable development of plastic processing industry and ecological environment.
【關键词】微塑料;源头控制;塑料垃圾
【Keywords】 microplastics; source control; plastic waste
【中图分类号】X705 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2019)02-0164-03
1 引言
塑料是一种人工合成的有机聚合物,具有质量轻、耐腐蚀以及价格低廉等优点,已被广泛地应用于生产和生活的各个领域。2016年,全球塑料制品产量达到2.8亿吨[1]。中国是塑料生产和使用大国,其中多种塑料产品,如聚氯乙烯、氨基模塑料等产量已经位于全球首位[2]。塑料产品主要应用在农业、建筑业和民生等方面,包括塑料袋、快餐盒以及在农业上大量使用塑料薄膜。这些塑料制品使用之后,一部分由于没有得到及时有效的回收处理而进入环境,在阳光、风力等作用下大片塑料受到破坏变成毫米或微米级的塑料。通常,将粒径小于5mm的塑料碎片或颗粒定义为微塑料[3]。
2 微塑料的分布与危害
近年来,从地球两极到赤道,从海水表层、河口、湖泊、海岸线到深海的沉积物和极地的冰层等,全球的各个角落都陆续发现了微塑料[4]。对五大洋的微塑料丰度调查结果显示,漂浮的塑料碎片已超过5×1012件,相当于35000吨微塑料[5]。根据《2017年中国海洋生态环境状况公报》,我国渤海、黄海、东海和南海海面漂浮微塑料平均密度分别为0.04、0.33、0.07和0.01个/m2,海面漂浮微塑料主要为颗粒、纤维和碎片状。监测区域海滩微塑料平均密度为245个/m2,最高为504个/m2,海滩微塑料主要为线状、颗粒和纤维状[6]。此外,在太湖、珠江支流、洞庭湖和洪湖等淡水环境中,均检测到微塑料的存在[7],以上数据说明了我国海洋和淡水环境中微塑料污染现象的普遍性。
由于微塑料颗粒小、比表面积大,且具有高亲脂性的特点,易于被生物摄取,研究表明,微塑料能通过食物链从低营养级向高营养级生物传递,由于微塑料本身含有生产过程中残留的未反应的有毒单体和添加剂,进入生物体内后会对生物造成一定威胁[8]。除对生物个体的影响之外,微塑料还会对水体生态系统的结构和功能造成影响,引起长期的、深层次的生态环境问题[9]。
3 微塑料的环境行为
微塑料进入水体后很容易随着水流发生迁移,密度大于水的微塑料在水体中的迁移距离相对较短,并在迁移过程中逐渐沉降到沉积物中。微塑料类型、成分、颗粒大小以及水体的动力学条件等因素均影响微塑料的迁移[10]。目前人们尚无法对淡水环境中的微塑料总量进行准确估算。
进入水体中的塑料会缓慢分解。在紫外光照射下,光氧化可引起碳链断裂,导致塑料降解,光氧化过程中形成的分子量较小的聚合物更容易被微生物利用。水环境中的机械磨蚀作用也可以加速微塑料的产生和分解[11]。微塑料还是环境中污染物的重要载体。由于微塑料粒径小、具有较大的比表面积,可吸附环境中的许多有机污染物,如多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等[12],重金属也能吸附到微塑料表面[13]。此外,塑料本身含有的聚合物单体也会在进入水体后逐渐释放出来。 4 完善塑料垃圾管理,从源頭减少微塑料的产生
源头控制是最直接也是最有效的微塑料污染控制方法,源头控制主要是减少废弃塑料进入环境的总量。建议从以下几个方面开展微塑料的源头控制,减少微塑料的产生量。
4.1 完善限塑法规,减少一次性塑料产品的使用
我国针对废弃塑料的管控出台了一系列行政法规及部门规章,如“关于立即停止生产一次性发泡塑料餐具的紧急通知”“关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知”“废塑料加工利用污染防治管理规定”“禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案”等。这些法律和法规为废弃塑料的收集、回收利用和处置提供了保障,但也存在一些问题,例如,对于“关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知”,大的商场和超市能较好地执行,但在一些农贸市场等场所,塑料袋的使用依然很频繁。另外,对塑料包装的规制不严等也导致塑料袋使用失控。因此,进一步完善废弃塑料相关政策法规,加大相关政策法规的执行力度才能从根本上减少进入环境中的废弃塑料,从而切断微塑料污染的源头。
4.2 加强塑料包装管理
近年来,随着我国电子商务的快速发展,快递过程产生大量的塑料垃圾,如废弃的塑料袋和泡沫塑料等,这些塑料垃圾回收利用率很低。2018年2月,国家发布了新版《快递封装用品》系列国家标准。新标准降低了快递封套用纸、气垫膜类快递包装袋、塑料编织布类快递包装袋的定量要求,要求快递包装袋宜采用生物降解塑料。此外,必须加强对快递
行业的监管,实行塑料包装使用的全过程管理,避免过度包装。
4.3 完善垃圾分类
垃圾分类是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运,从而将垃圾转变成一种公共资源。做好垃圾分类有利于垃圾的回收利用,减少垃圾的数量,并有利于垃圾的资源化。按照我国现行的生活垃圾分类方法,塑料类垃圾属于可回收物,通过综合回收利用,不仅可以减少塑料垃圾的污染,还可以节省资源。垃圾分类在我国大部分城市还没有得到很好的推广,这给塑料垃圾的回收利用造成了极大的不便。塑料垃圾降解时间非常漫长,远长于大部分垃圾填埋场200年的设计使用寿命,因此,塑料垃圾填埋具有很大的后续风险。因此,应减少塑料垃圾的填埋,加大循环利用和能源回收的利用比例。
4.4 加大废弃塑料的回收利用
废弃塑料的回收利用不仅能够有效防止塑料进入环境,也有利于发展循环经济,建设节约型社会。根据2014年国家发改委发布的《中国资源综合利用年度报告》公布的数据,2009—2013年我国废塑料回收利用率为23%~29%,与发达国家的差距较为明显。这主要是由于回收塑料的成本较高,但是从中获得的收益却很低,加上相关政策激励不足,导致塑料回收进展缓慢。因此,国家应加大针对各种废弃塑料回收利用的关键技术的研发,降低回收利用的成本,转变废弃塑料行业从业人员的理念,并严格落实“生产者责任延伸”制度,采取“谁污染谁付费”的原则来提高回收利用率。
4.5 提高公众的环境意识
由于一次性塑料产品价格低廉,使用后极易被随意丢弃而进入环境。因此,加强对微塑料污染的宣传教育十分必要,使社会各界共同行动,减少一次性塑料产品的使用,尽量避免垃圾随意丢弃行为的发生。2018年世界环境日的主题为“塑战速决”,呼吁世界各国齐心协力对抗一次性塑料污染问题。这表明,塑料污染问题已经成为危害巨大、值得全球共同关注的重要环境污染问题。“美丽中国,我是行动者”是我国2018年环境日主题。确立该主题,显示了国家在推动社会各界和公众积极参与生态文明建设方面的决心。具体而言,应加大塑料垃圾污染信息披露的力度,提高公众对塑料污染的认知,鼓励其减少一次性塑料产品的使用。同时,完善公众参与途径、公众意见反馈机制。此外,还应充分发挥我国环保非政府组织的作用,广泛动员公众参与环境保护和生态文明建设。
5 结语
塑料作为日常生活中必不可少的物质,已被广泛应用于各个产业,为人类社会带来了巨大的经济效益和社会效益。然而,大量使用的塑料制品由于回收率低加之处理不当,导致大量塑料垃圾滞留在环境中,造成塑料污染。近年来,人们尤为关注的是塑料垃圾中的微塑料。由于尺寸小,对生物及生态环境的危害更大。微塑料已被联合国环境规划署确定为全球环境十大新兴重要污染物之一。控制微塑料污染的根本手段是积极推进废弃塑料的管理和回收利用,控制塑料垃圾进入环境并进一步分解成微塑料,从源头上减少微塑料的产生,并开展微塑料的分析检测、污染状况调查以及研发经济有效的微塑料处理技术。
【参考文献】
【1】Plastic Europe.Plastics-the Facts 2017. https://www.plasticseurope.org/download_file/view/477/179.
【2】邓义祥,雷坤,安立会,等.我国塑料垃圾和微塑料污染源头控制对策[J].中国科学院院刊,2018,33(10):1042-1051.
【3】Arthur C, Baker J, Bamford H. Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects, and Fate of Microplastic Marine Debris. NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-30[C].2009.
【4】Eerkes M D, Thompson R C, Aldridge D C. Microplastics in Freshwater Systems:A Review of the Emerging Threats, Identification of Knowledge Gaps and Prioritisation of Research Needs [J].Water Research,2015(75):63-82. 【5】Eriksen M, Lebreton L C M ,Carson H S, et al. Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250 000 Tons Afloat at Sea[J]. PLoS One, 2014,9(12) : e111913.
【6】國家海洋局. 2017年中国海洋生态环境状况公报[EB/OL]. http://
aoc.ouc.edu.cn/18/9c/c9828a202908/pagem.htm.
【7】吴辰熙,潘响亮,施华宏,等.我国淡水环境微塑料污染与流域管控策略[J].中国科学院院刊,2018,33(10):1012-1020.
【8】Wright S L, Thompson R C, Galloway T S. The Physical Impacts of Microplastics on Marine Organisms:A Review[J]. Environmental Pollution, 2013(178):483-492.
【9】殷岑,魏梦碧,刘会会.微塑料污染现状及对海洋生物影响的研究进展[J].环境监控与预警,2018,10(06):1-11.
【10】周倩,章海波,李远,等.海岸环境中微塑料污染及其生态效应研究进展[J].科学通报, 2015,60(33):3210-3220.
【11】Gewert B, Plassmann M M, MacLeod M, et al. Pathways for Degradation of Plastic Polymers Floating in the Marine Environment[J].Environmental Science:Processes & Impacts,2015,17(9):1513-1521.
【12】Rochman C M, Hoh E, Hentschel B T, et al. Long-Term Field Measurement of Sorption of Organic Contaminants to Five Types of Plastic Pellets:Implications for Plastic Marine Debris[J]. Environmental Science &Technology,2012,47(3):1646-1654.
【13】Wang J D, Peng J P, Tan Z, et al. Microplastics in the Surface Sediments from the Beijiang River littoral Zone:Composition, Abundance, Surface Textures and Interaction with Heavy Metals[J].Chemosphere,2017(171):248-258.
【Abstract】As a new environmental pollutants, microplastics have attracted more and more attention. This paper reviews the harm, environmental behavior and source control measures of microplastics. Because of the stable nature of plastic, it can exist for a long time after entering the environment. It can also enter the organism through the behavior of feeding, and finally affect the health of human beings through the food chain. Therefore, it is suggested to strengthen the management of waste plastics, strengthen the enforcement of policies and regulations, reduce plastic waste and microplastics from the source into the natural environment, so as to promote the sustainable development of plastic processing industry and ecological environment.
【關键词】微塑料;源头控制;塑料垃圾
【Keywords】 microplastics; source control; plastic waste
【中图分类号】X705 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2019)02-0164-03
1 引言
塑料是一种人工合成的有机聚合物,具有质量轻、耐腐蚀以及价格低廉等优点,已被广泛地应用于生产和生活的各个领域。2016年,全球塑料制品产量达到2.8亿吨[1]。中国是塑料生产和使用大国,其中多种塑料产品,如聚氯乙烯、氨基模塑料等产量已经位于全球首位[2]。塑料产品主要应用在农业、建筑业和民生等方面,包括塑料袋、快餐盒以及在农业上大量使用塑料薄膜。这些塑料制品使用之后,一部分由于没有得到及时有效的回收处理而进入环境,在阳光、风力等作用下大片塑料受到破坏变成毫米或微米级的塑料。通常,将粒径小于5mm的塑料碎片或颗粒定义为微塑料[3]。
2 微塑料的分布与危害
近年来,从地球两极到赤道,从海水表层、河口、湖泊、海岸线到深海的沉积物和极地的冰层等,全球的各个角落都陆续发现了微塑料[4]。对五大洋的微塑料丰度调查结果显示,漂浮的塑料碎片已超过5×1012件,相当于35000吨微塑料[5]。根据《2017年中国海洋生态环境状况公报》,我国渤海、黄海、东海和南海海面漂浮微塑料平均密度分别为0.04、0.33、0.07和0.01个/m2,海面漂浮微塑料主要为颗粒、纤维和碎片状。监测区域海滩微塑料平均密度为245个/m2,最高为504个/m2,海滩微塑料主要为线状、颗粒和纤维状[6]。此外,在太湖、珠江支流、洞庭湖和洪湖等淡水环境中,均检测到微塑料的存在[7],以上数据说明了我国海洋和淡水环境中微塑料污染现象的普遍性。
由于微塑料颗粒小、比表面积大,且具有高亲脂性的特点,易于被生物摄取,研究表明,微塑料能通过食物链从低营养级向高营养级生物传递,由于微塑料本身含有生产过程中残留的未反应的有毒单体和添加剂,进入生物体内后会对生物造成一定威胁[8]。除对生物个体的影响之外,微塑料还会对水体生态系统的结构和功能造成影响,引起长期的、深层次的生态环境问题[9]。
3 微塑料的环境行为
微塑料进入水体后很容易随着水流发生迁移,密度大于水的微塑料在水体中的迁移距离相对较短,并在迁移过程中逐渐沉降到沉积物中。微塑料类型、成分、颗粒大小以及水体的动力学条件等因素均影响微塑料的迁移[10]。目前人们尚无法对淡水环境中的微塑料总量进行准确估算。
进入水体中的塑料会缓慢分解。在紫外光照射下,光氧化可引起碳链断裂,导致塑料降解,光氧化过程中形成的分子量较小的聚合物更容易被微生物利用。水环境中的机械磨蚀作用也可以加速微塑料的产生和分解[11]。微塑料还是环境中污染物的重要载体。由于微塑料粒径小、具有较大的比表面积,可吸附环境中的许多有机污染物,如多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等[12],重金属也能吸附到微塑料表面[13]。此外,塑料本身含有的聚合物单体也会在进入水体后逐渐释放出来。 4 完善塑料垃圾管理,从源頭减少微塑料的产生
源头控制是最直接也是最有效的微塑料污染控制方法,源头控制主要是减少废弃塑料进入环境的总量。建议从以下几个方面开展微塑料的源头控制,减少微塑料的产生量。
4.1 完善限塑法规,减少一次性塑料产品的使用
我国针对废弃塑料的管控出台了一系列行政法规及部门规章,如“关于立即停止生产一次性发泡塑料餐具的紧急通知”“关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知”“废塑料加工利用污染防治管理规定”“禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案”等。这些法律和法规为废弃塑料的收集、回收利用和处置提供了保障,但也存在一些问题,例如,对于“关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知”,大的商场和超市能较好地执行,但在一些农贸市场等场所,塑料袋的使用依然很频繁。另外,对塑料包装的规制不严等也导致塑料袋使用失控。因此,进一步完善废弃塑料相关政策法规,加大相关政策法规的执行力度才能从根本上减少进入环境中的废弃塑料,从而切断微塑料污染的源头。
4.2 加强塑料包装管理
近年来,随着我国电子商务的快速发展,快递过程产生大量的塑料垃圾,如废弃的塑料袋和泡沫塑料等,这些塑料垃圾回收利用率很低。2018年2月,国家发布了新版《快递封装用品》系列国家标准。新标准降低了快递封套用纸、气垫膜类快递包装袋、塑料编织布类快递包装袋的定量要求,要求快递包装袋宜采用生物降解塑料。此外,必须加强对快递
行业的监管,实行塑料包装使用的全过程管理,避免过度包装。
4.3 完善垃圾分类
垃圾分类是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运,从而将垃圾转变成一种公共资源。做好垃圾分类有利于垃圾的回收利用,减少垃圾的数量,并有利于垃圾的资源化。按照我国现行的生活垃圾分类方法,塑料类垃圾属于可回收物,通过综合回收利用,不仅可以减少塑料垃圾的污染,还可以节省资源。垃圾分类在我国大部分城市还没有得到很好的推广,这给塑料垃圾的回收利用造成了极大的不便。塑料垃圾降解时间非常漫长,远长于大部分垃圾填埋场200年的设计使用寿命,因此,塑料垃圾填埋具有很大的后续风险。因此,应减少塑料垃圾的填埋,加大循环利用和能源回收的利用比例。
4.4 加大废弃塑料的回收利用
废弃塑料的回收利用不仅能够有效防止塑料进入环境,也有利于发展循环经济,建设节约型社会。根据2014年国家发改委发布的《中国资源综合利用年度报告》公布的数据,2009—2013年我国废塑料回收利用率为23%~29%,与发达国家的差距较为明显。这主要是由于回收塑料的成本较高,但是从中获得的收益却很低,加上相关政策激励不足,导致塑料回收进展缓慢。因此,国家应加大针对各种废弃塑料回收利用的关键技术的研发,降低回收利用的成本,转变废弃塑料行业从业人员的理念,并严格落实“生产者责任延伸”制度,采取“谁污染谁付费”的原则来提高回收利用率。
4.5 提高公众的环境意识
由于一次性塑料产品价格低廉,使用后极易被随意丢弃而进入环境。因此,加强对微塑料污染的宣传教育十分必要,使社会各界共同行动,减少一次性塑料产品的使用,尽量避免垃圾随意丢弃行为的发生。2018年世界环境日的主题为“塑战速决”,呼吁世界各国齐心协力对抗一次性塑料污染问题。这表明,塑料污染问题已经成为危害巨大、值得全球共同关注的重要环境污染问题。“美丽中国,我是行动者”是我国2018年环境日主题。确立该主题,显示了国家在推动社会各界和公众积极参与生态文明建设方面的决心。具体而言,应加大塑料垃圾污染信息披露的力度,提高公众对塑料污染的认知,鼓励其减少一次性塑料产品的使用。同时,完善公众参与途径、公众意见反馈机制。此外,还应充分发挥我国环保非政府组织的作用,广泛动员公众参与环境保护和生态文明建设。
5 结语
塑料作为日常生活中必不可少的物质,已被广泛应用于各个产业,为人类社会带来了巨大的经济效益和社会效益。然而,大量使用的塑料制品由于回收率低加之处理不当,导致大量塑料垃圾滞留在环境中,造成塑料污染。近年来,人们尤为关注的是塑料垃圾中的微塑料。由于尺寸小,对生物及生态环境的危害更大。微塑料已被联合国环境规划署确定为全球环境十大新兴重要污染物之一。控制微塑料污染的根本手段是积极推进废弃塑料的管理和回收利用,控制塑料垃圾进入环境并进一步分解成微塑料,从源头上减少微塑料的产生,并开展微塑料的分析检测、污染状况调查以及研发经济有效的微塑料处理技术。
【参考文献】
【1】Plastic Europe.Plastics-the Facts 2017. https://www.plasticseurope.org/download_file/view/477/179.
【2】邓义祥,雷坤,安立会,等.我国塑料垃圾和微塑料污染源头控制对策[J].中国科学院院刊,2018,33(10):1042-1051.
【3】Arthur C, Baker J, Bamford H. Proceedings of the International Research Workshop on the Occurrence, Effects, and Fate of Microplastic Marine Debris. NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-30[C].2009.
【4】Eerkes M D, Thompson R C, Aldridge D C. Microplastics in Freshwater Systems:A Review of the Emerging Threats, Identification of Knowledge Gaps and Prioritisation of Research Needs [J].Water Research,2015(75):63-82. 【5】Eriksen M, Lebreton L C M ,Carson H S, et al. Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250 000 Tons Afloat at Sea[J]. PLoS One, 2014,9(12) : e111913.
【6】國家海洋局. 2017年中国海洋生态环境状况公报[EB/OL]. http://
aoc.ouc.edu.cn/18/9c/c9828a202908/pagem.htm.
【7】吴辰熙,潘响亮,施华宏,等.我国淡水环境微塑料污染与流域管控策略[J].中国科学院院刊,2018,33(10):1012-1020.
【8】Wright S L, Thompson R C, Galloway T S. The Physical Impacts of Microplastics on Marine Organisms:A Review[J]. Environmental Pollution, 2013(178):483-492.
【9】殷岑,魏梦碧,刘会会.微塑料污染现状及对海洋生物影响的研究进展[J].环境监控与预警,2018,10(06):1-11.
【10】周倩,章海波,李远,等.海岸环境中微塑料污染及其生态效应研究进展[J].科学通报, 2015,60(33):3210-3220.
【11】Gewert B, Plassmann M M, MacLeod M, et al. Pathways for Degradation of Plastic Polymers Floating in the Marine Environment[J].Environmental Science:Processes & Impacts,2015,17(9):1513-1521.
【12】Rochman C M, Hoh E, Hentschel B T, et al. Long-Term Field Measurement of Sorption of Organic Contaminants to Five Types of Plastic Pellets:Implications for Plastic Marine Debris[J]. Environmental Science &Technology,2012,47(3):1646-1654.
【13】Wang J D, Peng J P, Tan Z, et al. Microplastics in the Surface Sediments from the Beijiang River littoral Zone:Composition, Abundance, Surface Textures and Interaction with Heavy Metals[J].Chemosphere,2017(171):248-258.