CREST | 中国计量大学张明/徐立恒团队：微纳塑料——有机污染物的“特洛伊木马”

导 读

中国计量大学张明、徐立恒团队在Critical Reviews in Environmental Science and Technology（CREST，《环境科技评论》）期刊发表题为“微纳塑料在环境中的迁移：对有机污染物的特洛伊木马效应（Transport of micro- and nanoplastics in the environment: Trojan-Horse effect for organic contaminants; DOI: 10.1080/10643389.2020.1845531; Published online: 12 Nov 2020）”的综述。

微纳塑料（Micro- and Nanoplastics, MNPs）是目前全球关注的新兴污染物之一。由于MNPs尺寸小、密度低、难降解，能在环境中长期持留，并通过水力、风力、生物等途径在全球范围内传输。MNPs对有机物有较高的亲和能力，能吸附和积累环境中的有机污染物。因此，MNPs在环境中的传输过程常常伴随着有机污染物的富集、运移与释放，犹如“特洛伊木马”的载体作用。“特洛伊木马效应”将显著改变MNPs和有机污染物的生物可利用性及潜在健康风险。

图1 图文摘要（Graphic abstract）

主要内容

研究表明，MNPs颗粒在环境中普遍存在，并在陆地-河流-海洋等环境介质中迁移。在宏观尺度上，大量陆地塑料废弃物和直接排放产生的MNPs通过淡水河流汇入海湾，最终流入海洋并随着洋流在更大范围内传播；在微观尺度上，土壤、沉积物中的MNPs颗粒在土壤与沉积物间隙随水动力发生迁移，同时伴随着团聚、沉积、再悬浮等多种过程，也可被动植物及微生物等摄入体内。

值得注意的是，由于MNPs对有机污染物有较好的亲和能力，它们在环境中的迁移过程中常伴随着有机污染物（如多环芳烃、多氯联苯等环境污染物及双酚A、塑化剂邻苯二甲酸酯等塑料合成中间体）的吸附富集、运移搬迁和释放，进而影响这些有机物的环境行为和生物可利用性，即“特洛伊木马效应”。MNPs吸附或释放有机污染物的能力与其成分、粒径、老化程度、环境接触时间等紧密相关。

若MNPs被生物体通过捕食等途径摄入体内，“特洛伊木马效应”会显著影响有机污染物在生物体内的累积。其一，积累了较多污染物的MNPs一旦被生物体摄入，会将有机污染物在生物体内环境中释放，促进其生物累积。其二，也有研究发现，相对洁净的MNPs颗粒会吸附环境中的有机污染物，降低其在溶液相的浓度，因此减少了有机污染物的生物累积；其三，相对洁净的MNPs颗粒被生物体摄入后，有可能吸附生物体消化道内累积的有机污染物，并随粪便排出，客观上起到了“清理”污染物的作用（图2）。

图2 MNPs影响生物体累积有机污染物的作用方式

此外，文章还讨论了生物体通过摄入MNPs累积有机污染物对其体内总有机污染物贡献度。对于环境中普遍存在的有机污染物，如多环芳烃、多氯联苯等，MNPs的“特洛伊木马效应”对生物体累积贡献可以忽略，主要是由于相较于生物体摄入的食物和水的总质量，MNPs的摄入量微乎其微；然而，对于MNPs内含量较高的内源有机污染物，如BPA，DEHP等，“特洛伊木马”效应对有机污染物生物累积的作用较为显著（图3）。

图3 MNPs的“特洛伊木马效应”对生物体累积有机污染物的贡献

总结与展望

微塑料污染已经成为近年来亟待研究并需妥善面对的全球性环境问题。MNPs的载体作用（特洛伊木马效应）使有机污染物在更大范围传播，显著增加有机污染物的生态风险。然而，目前的研究更多地是在实验室尺度和人工模拟环境中开展，所得到的结论与规律需要真实环境条件的验证。我们认为，未来针对MNPs与有机污染物相互作用的研究，需要更加关注实际环境中的MNPs样品以及在接近野外环境的条件下（如低浓度、长接触时间、多影响因素、模拟消化环境等）开展吸附、脱附、生物累积等研究。此外，塑料制品的全生命周期管理和工程微塑料的使用和排放等管理政策也亟待完善。

作者简介

第一作者简介：

张明，博士，中国计量大学环境工程专业副教授。澳大利亚昆士兰大学、韩国国立江原大学访问学者，韩国Korea University环境科学与生态工程中心生态领导者教育委员会委员。SCI期刊Environ. Geochem. Health编辑、编委。主要从事环境化学领域的研究工作，重点关注土壤修复技术、环境修复材料、微塑料的环境效应等。

通讯作者简介：

徐立恒，博士，教授，中国计量大学环境工程研究所所长，浙江省高校中青年学科带头人，新加坡国立大学、澳大利亚昆士兰理工大学访问学者。主要从事环境污染物的界面行为及新型环境材料开发领域的研究。近年来开展的研究包括：多级孔材料的开发及其在环境微污染物处理中的应用，微塑料的环境行为及其影响，新兴有机污染物的水土界面过程及其调控。

|供稿：中国计量大学张明、徐立恒团队

|编排：曾镜羽

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