海洋微塑料污染的生物效应研究进展

微塑料是粒径小于5mm的各类塑料碎片的总称。在环境领域中,微塑料污染已经成为人们的关注热点。近年来,海洋环境中微塑料污染日益严峻,其引发的生物与环境问题也备受关注。本文系统总结了海洋微塑料污染的生物效应研究进展,介绍了微塑料的定义、来源、分类、分布特征等研究现状,分析了微塑料对海洋环境中海水水质和沉积环境的影响,综述了微塑料对海洋生物的毒性效应,并基于研究进展提出了未来需关注的研究方向,以期为海洋微塑料对环境与生物的影响研究提供借鉴和参考。     

海洋中微塑料的来源、分布及生态环境影响研究进展

微塑料(粒径5mm的塑料)作为海洋环境中一类新型污染物正受到越来越多的关注。我们从微塑料来源、分布和生态影响等方面总结分析了近年来海洋微塑料研究的进展。结果表明,海洋中的微塑料主要来源于在阳光、风浪和海流等作用下的海上塑料垃圾的分解,陆源塑料垃圾输入、海上船只塑料垃圾的丢弃、水产养殖业漂浮装置的废弃等是海洋中塑料垃圾的主要来源。海洋微塑料分布呈全球化趋势,近岸、大洋、深海和极地都有微塑料的存在,已有研究表明深海是微塑料的主要汇集区。微塑料不但会影响藻类的光合作用,还会影响一些海洋生物的产卵量和繁殖能力,甚至会引起某些海洋生物的营养不良甚至死亡;微塑料自身含有和表面富集的污染物会在水动力作用下影响污染物的全球分布并对海洋生物产生复合毒性影响。为减少海洋塑料垃圾,控制海洋微塑料污染并为污染防治提供支撑,保护海洋环境安全和人类健康,今后的研究方向将主要包括:不同粒径微塑料的快速分离和在线鉴别方法的建立;水动力对微塑料全球迁移变化的影响;微塑料复合毒性对海洋生态环境的污染效应及机制;管理和技术体系以及相关政策法规的制定等。     

海洋微塑料污染与塑料降解微生物研究进展

塑料垃圾在近海、大洋水体和沉积物中均广泛存在,并不断累积,对海洋生态系统构成了重大威胁,引起了国际社会的高度关注。本研究从环境生态和塑料降解微生物两个角度回顾了近几年相关方向上的研究进展,包括国内外海洋塑料特别是海洋微塑料在近海与深海等环境中的分布与丰度,以及近海、大洋等环境中降解菌多样性及其降解机制。总体而言,微塑料广泛分布在多种海洋环境,特别是在河口和近海的海水和沉积物,近岸沙滩,以及大洋环流中心;目前已报道的塑料降解菌及其降解酶主要来自陆地土壤和塑料垃圾处理环境,并以聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)降解菌和降解酶的研究最为深入。当前,中国科学家已在近海、大洋深海(深渊)以及极地等大洋环境中,开展了微塑料分布特征和丰度调查,并在生态危害方面开展了研究,但在海洋塑料降解微生物方面还鲜有报道。塑料在海洋环境中的最终归宿以及微生物在塑料降解过程中的作用亟待评估,建议在大洋深海科考中整体布局、联合开展这两个方面的相关研究。     

舟山海洋微塑料污染源头治理机制建设初探

海洋微塑料污染2004年才被英国科学家发现并提出,至今已经成为世界最受关注的生态环境问题之一。课题组认为公众是海洋微塑料污染的最主要源头。因此课题组立足舟山海域微塑料污染情况,包括塑料垃圾(资源)处理等情况,基于对公众认知的调查问卷,尝试描述以公众为核心、联合各行为主体的海洋微塑料污染源头治理机制,同时提出机制建立条件、困境与未来。此外,课题组关注社区、公益组织和市场的相应行为,力求在未来更为关注政府行为。     

海洋微塑料检测技术研究进展

海洋微塑料污染目前已成为全球性的环境问题,近年来海洋微塑料检测技术越来越受到人们的关注。本文简要总结了微塑料样品采集及处理方法,并从检测方法的角度系统综述了近些年来微塑料检测技术的研究进展,涉及目视分析法、光谱法(如傅立叶变换红外光谱法和拉曼光谱法)、热分析法以及其他分析方法等(如质谱法以及扫描电子显微镜-能谱仪联用法)。本文简要评价了各类检测方法的优缺点,以期为海洋微塑料检测技术的发展提供参考,并探讨了未来海洋微塑料检测技术的发展方向。     

微塑料污染对海洋环境的影响

塑料工业的发展在给人类社会生产、生活带来方便的同时,大量的废旧塑料垃圾也不断产生.     

中国海洋微塑料污染的研究现状与展望

塑料垃圾通过各种途径进入海洋,海洋塑料污染已成为全球性环境问题。本文系统总结了国内外塑料污染的研究历程与现状,发现直接或者间接来源的微塑料在环境中广泛积累,呈全球化分布趋势;重点探讨了我国微塑料的来源、分布以及污染形势和生态影响,发现我国微塑料污染形势严峻,覆盖范围广泛,甚至涉及食品安全领域。塑料的生物降解是受到高度关注的研究领域,本文通过对微塑料的生物降解途径的归纳,总结了塑料降解的过程、生物种类以及相关的降解酶等,以期为海洋微塑料污染的治理提供启示。目前微塑料污染已经引起世界各国的广泛关注,但对海洋环境中微塑料的鉴定以及污染物消除技术等研究极少,迫切需要开展相关研究工作。     

海洋微塑料污染现状及其环境行为效应的研究进展

海洋微塑料污染问题已经在全球范围内引起了普遍关注,位列全球十大新兴环境问题之一。因其本身尺寸微小、数量庞大且来源广泛导致其危害远超普通尺寸的海洋塑料垃圾,加之在海洋水动力作用下的迁移和沉降导致其污染波及区域十分广泛。同时,微塑料自身携带的添加剂在海水中的释放、与金属、有机污染物及微生物等构成的复合污染物均会对海洋动植物的生长、生存和繁殖产生负面效应,还可能通过食物链传递对人类健康构成潜在威胁。通过调研国内外文献,本文在简要介绍海洋微塑料污染问题的兴起及相关概念的基础上,对海洋微塑料的典型来源、分布情况和污染现状进行了阐述,同时还对海洋微塑料与其他类型污染物的相互作用及其对海洋生物的影响等环境行为效应进行了总结和综述。此外,本文对海洋微塑料污染问题的未来研究方向进行了分析和展望,以期为海洋微塑料污染问题的治理提供参考和借鉴。     

海洋微塑料研究挑战与展望

海洋微塑料污染是全球共同面对的重要环境问题之一。过去10 a,海洋微塑料研究发展迅速,但也暴露出一些亟待解决的关键科学问题,包括突破小粒径微塑料和纳米塑料的检测技术瓶颈、建立标准化的微纳塑料分析检测方法、优化海洋微塑料输运模型以及完善生态风险评估方案等。本文简要概述了近海、大洋和极地微塑料污染的现状,总结了海洋微塑料研究在样品采集和检测分析方面存在的挑战、在海洋微塑料存量估算和海洋微塑料输运模拟及生态风险评估方面存在的不足等,并展望了海洋微塑料未来研究方向,旨在为海洋微塑料常规监测、科学研究、风险评估和治理管控等方面提供借鉴和参考。     

西沙海域甘泉岛和全富岛海滩上的塑料垃圾与微塑料分布特征

塑料污染现象在世界各地海滩随处可见, 日益成为海洋环境中的重要威胁。文章调查了西沙海域甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染分布情况, 结果显示, 尽管研究区域远离大陆, 人类活动影响较小, 但是海岛海滩上的塑料污染普遍存在, 塑料垃圾(>5mm)的平均分布丰度为(85.07±70.48)个∙m^-2, 平均重量为(40.23±78.15)g∙m^-2; 微塑料(<5mm)的平均分布丰度为(1774.75±1534.37)个∙m^-2或(100.82±87.18)个∙kg^-1。塑料垃圾和微塑料在不同海岛间的丰度分布均无显著性的差异, 但无论是塑料垃圾的丰度还是微塑料的丰度, 在环礁内侧海滩都显著高于环礁外侧海滩。此外, 微塑料的丰度分布与塑料垃圾的丰度分布呈显著的线性相关。红外光谱分析得出塑料聚合物主要成分有聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等, 其中以聚苯乙烯泡沫的比例占优。甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染主要是通过其他地区的外源性塑料输送而来, 其在海岛上的不均匀空间分布受到区域海流作用、水动力条件、塑料降解等多种因素的影响。     

卫星遥感监测人类活动所致海洋环境污染研究进展

随着沿海地区城市化及工业化快速发展,人类活动对近岸海洋造成了陆源、气源、海源三类源头污染,导致海洋环境质量下降。卫星遥感具有覆盖范围大、快速、准确的监测能力,是全球海洋环境动态监测与评价研究重要手段。从三种海洋环境污染源出发,辨析人类活动造成的不同种类污染及其监测指标,梳理国内外卫星遥感监测相关海洋环境污染研究,检视卫星遥感技术方法在这些海洋环境污染上的应用,发现（1）人类活动造成的海洋环境污染主要是海洋水质污染、海洋垃圾和微塑料、海洋大气污染沉降污染三种类型。（2）水质污染的遥感监测应用有效针对水质环境恶化、灾害的大面积沿海水质环境等常规现场监测方法无法满足的情况,而海洋垃圾与微塑料污染监测方法已经从遥感反演到机器学习,海洋大气污染沉降的遥感监测应用中需要更多大气污染参数以达到精确监测。（3）海洋环境污染卫星遥感监测仍然受到影像数据的分辨率限制,同时受海洋的立体性和流动性影响,因此未来研究应集中于立体化的海洋遥感探测技术,同时利用卫星、航空、船舶、岸基等多源、多时空的监测数据,将光学物理传感器与生物传感器相结合,构建海洋多源监测数据库,为政府及相关商业部门提供即时海洋管理依据,辅助完善海洋文明与海洋空间规划。     

锦州湾表层海水微塑料分布特征

海洋微塑料是全球关注的新兴环境问题,海湾由于特殊的地理环境特征,成为微塑料分布研究的热点区域。本研究以锦州湾为研究海域,于2017年10月布设了11个点位开展表层海水微塑料样品采集,在实验室采用湿式氧化法开展样品前处理,应用傅立叶变换显微红外光谱仪分析鉴定微塑料成分。研究结果表明,锦州湾表层水体微塑料平均丰度为(0.93±0.59)个/m³,微塑料数量占全部塑料样品的96.2%。微塑料的主要成分为聚丙烯和聚乙烯,分别占55.0%和23.5%;线状和片状塑料的比例最高,分别占41.7%和26.2%;白色、蓝色和半透明微塑料分别占35.1%、26.0%和21.4%。受水动力条件和陆域河流输入等影响,锦州湾表层水体中微塑料的空间分布整体呈现北部偏高,向南部递减的趋势。     

海洋微塑料来源、分布及生态效应研究进展

微塑料广泛分布于世界范围内的大洋和近海海域。作为新兴的污染物,微塑料对海洋生态环境威胁巨大。微塑料可以直接或间接被海洋动物摄入,导致其生长减缓或停滞、繁殖被抑制、寿命减短、进食量降低、耗氧量以及酶活性改变。微塑料与海洋浮游植物相互作用会对其生长、光合作用、氧化应激能力等产生影响。然而,微塑料对海洋浮游植物的致毒机理尚未完全明朗,还需更多的相关研究以探明其毒性效应机制。为保护海洋环境安全,更好的治理微塑料污染问题,有必要加强微塑料的相关研究,同时采取一系列有力的政策法规来监管塑料及微塑料的使用。     

海洋微塑料物理迁移过程研究进展与展望

微塑料作为一种新型污染物, 在海洋中广泛分布, 给海洋生态系统带来潜在的生态风险。充分认识海洋微塑料迁移途径和归趋行为, 掌握其运移规律及影响因素, 能够为治理海洋微塑料污染提供理论指导和科学依据。本文综述了微塑料在海洋中物理迁移过程的研究进展, 系统分析了影响微塑料运移过程的各种影响因素, 包括风、浪、流等海洋动力过程, 生物作用和塑料的粒径、形状等物理性质; 并对该领域未来的研究工作进行了展望。     

A Canadian policy framework to mitigate plastic marine pollution

Marine pollution from plastic debris is a global problem causing negative impacts in the marine environment. Plastic marine debris as a contaminant is increasing, especially in Canada. While the impacts of macroplastics are well known in the literature, there are relatively few policy studies related to mitigating microplastic toxicity in the environment. Despite overwhelming evidence of the threat of plastic in the marine environment, there remains inadequate or limited policies to address their mitigation, particularly microplastic debris. Existing policies for waste management, marine debris monitoring and awareness campaigns were evaluated from other jurisdictions. Policies and recommendations were developed for the Canadian context. Recommendations include improved practices for: (1) law and waste management strategies; (2) education, outreach and awareness; (3) source identification; and (4) increased monitoring and further research.     

海洋沉积硅藻研究进展

综述了国外近40 a海洋沉积硅藻表层组合及其在地层划分与对比、古地理环境重建、海平面升降和岸线变迁等方面的应用,以及硅藻休眠孢子化石的分类学、地层学和分子系统发育学研究的最新进展.对中国海洋沉积硅藻的研究进展作了概述,基本查明了渤海、黄海、东海、南海4大海区表层硅藻属种组成及表层硅藻组合面貌;利用硅藻组合进行了地层划分与对比、古海洋环境演变过程的研究;并将各种数理统计方法结合到硅藻分析中,使中国海洋沉积硅藻研究逐渐由定性或半定量向定量研究发展.但在利用硅藻进行古环境定量重建等方面,与国外的研究还存在一定差距.今后应加强建立现代硅藻-环境变量数据库、表层沉积生物硅的溶解、硅藻休眠孢子化石的分类学和地层学等方面的研究.     

我国海洋放射性环境质量评价方法研究进展

随着核电工业的迅猛发展,海洋放射性污染压力日益严峻。特别是福岛核事故后,人们对海洋放射性环境影响评价愈加重视。本研究介绍了我国海洋放射性环境质量评价的最新研究成果,包括方法的基础假设、整体框架、参考依据以及海洋放射性环境效应、海洋放射性环境质量分级和低放废物长期排放的潜在风险这3部分详细的评价方法。整套方法参考了国际上重要的生态放射性评估方法,结合我们自身海洋放射性环境管理和评价需求,通过“学习 吸收 创新”的方式形成了一套相对完整的海洋放射性环境质量评价方法,实现了我国从无到有的突破,最终形成了一套专门的评价软件MREQA V1.0,能够简化工作、提高效率,可服务于后续的管理及评价,并供同行参考使用。