中国科研人员向“水中PM2.5”宣战

近年来,大气中可吸入颗粒物PM2.5因导致严重雾霾而引起公众广泛关注,却很少人知道与人们生产生活息息相关的湖泊、河流和水库却同样遭受“水中PM2.5”——微塑料的侵袭。

作为塑料生产和使用大国,塑料污染防治正引起中国上下高度重视,科研人员正全力向“水中PM2.5”宣战。

“水中PM2.5”威胁生态系统和人类健康

由于回收利用率低、管理不当等原因,塑料垃圾进入海洋、淡水等水环境后,随着时间推移逐渐变成被科学家称为“水中PM2.5”的微塑料,即小于5毫米的塑料碎片和颗粒,威胁水环境和人体健康。

“大量研究表明微塑料普遍存在于各种海洋环境中,并在大洋环流区及海岸带富集。”中科院武汉植物园污染生态学博士王文锋说,近年来他们研究发现,内陆水体微塑料污染同样存在,且部分水体污染情况较海洋环境“更为严重”。

华东师范大学河口海岸学国家重点实验室研究员施华宏说,“微塑料”的概念2004年由英国学者汤姆森最早提出,被认为是一类新型环境污染物。十几年来,相关研究快速发展,正越来越引起人们关注。

国家海洋环境监测中心研究员王菊英说,相比大尺寸的塑料,微塑料由于其尺度范围小于5毫米,与低营养级浮游生物的饵料粒径类似从而容易被其摄食,并有可能随食物链向更高营养级传递,给生态系统和人类健康造成极大隐患。

据中国-东盟环境保护合作中心估计,全球目前每年塑料生产量约为3亿吨,比上世纪60年代增长了20倍,其中超过40%的塑料只被使用了一次,有的甚至不到1分钟就被丢弃,但塑料在地球环境中会存在数百年,其中海洋中约有3.5万吨微塑料。

29岁的王文锋自2015年起加入微塑料污染的研究团队。他希望通过对淡水环境微塑料污染的深入调查和研究,引起公众和政府对微塑料污染治理的重视。

国内起步较晚,研究人员数量不足

党的十八大以来,中央提出长江经济带要“共抓大保护,不搞大开发”,把生态环境保护摆上优先地位,而各地则全面加强环保督察问责,完善生态环保责任体系。湖北进一步加强工业园区环境保护管理和长江沿线化工企业及园区污染整治,确保一江清水绵延后世。

提起微塑料污染研究,王文锋坦言国内起步较晚,专业研究人员数量明显不足。

“2015年我将微塑料污染作为自己的博士论文课题。当时做这个课题挺难的,可供参考的中文文献非常少,只能大量查阅英文文献。”王文锋说,“从早上八点到晚上十点半,不是在外监测水体,就是泡在实验室里。”

科研人员持之以恒的研究终于在去年10月取得重要进展。王文锋和研究团队通过调查武汉湖泊群以及三峡库区微塑料污染状况,为世界了解微塑料在淡水系统中的污染水平提供了重要参考数据。最近,他们监测了洞庭湖、洪湖、鄱阳湖、丹江口水库微塑料污染状况,进一步证实了微塑料存在的广泛性。

王文锋介绍,目前国外关于微塑料污染的研究主要集中于海洋环境,而淡水微塑料污染数据相对匮乏。为此,他和实验室团队成员改进创新国外的采样技术,使之适用于淡水领域研究。

据介绍,微塑料分为初生微塑料和次生微塑料两大类。初生微塑料是指经过河流、污水处理厂等而排入海洋环境中的塑料颗粒工业产品,如化妆品等含有的微塑料颗粒或作为工业原料的塑料颗粒和树脂颗粒;次生微塑料是由大型塑料垃圾经过物理、化学和生物过程造成分裂和体积减小而成的塑料颗粒。

王文锋表示,经调查,长江水环境中的微塑料主要以次生微塑料为主,长江表层水微塑料丰度在每立方米2000个左右,其中塑料纤维占微塑料总数的70%以上。“这些塑料纤维大多有颜色.据此我们推测,它们可能很大一部分来源于长江两岸和上游居民的污水排放,尺寸以小于2毫米的为主,占比达80%以上。这说明长江中的微塑料可能对长江水生生物带来一定的环境风险,因为这一尺寸的微塑料大小与浮游动物接近,容易被其他水生动物误食。”

公众对微塑料认识有待提高

有专家认为,过去的研究证明了微塑料的普遍存在,今后十年研究的主要目标则是阐明其生态和健康危害,这需要时间用充分科学证据来证明。

“国内已有大学在探究微生物对微塑料的降解,如果试验成功并能广泛推广,将造福人类发展。”王文锋说。

“只有揭示微塑料分布特征,阐明其环境行为与归趋,评价其生态环境风险,才能研究相关管理措施及控制对策,保障水生态环境安全。”王文锋说。

王文锋所在团队的成员基本上都是“80后”,其中有不少非洲国家留学生,因为非洲相关研究更少,他们希望未来将研究成果带回国并惠及当地人。

王文锋说,微塑料研究监测标准的不统一,给各国研究及治理造成障碍,建议未来尽快统一相关标准。例如,一些国家近年来立法在化妆品、洗护用品中禁用微塑料,而中国政府还需从政策立法层面加强污染治理,公众对微塑料的认识也还有待提高。

“国外不少微塑料研究已达到纳米级,我们还停留在毫米级,未来我们将加大投入,提高研究的精度。”他说。