周德慶,呂世偉,劉楠,李娜

(1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所，青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，海洋藥物與生物制品功能實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266071；2.中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院， 山東 青島 266003)

塑料早已在世界范圍內(nèi)大量生產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年全球塑料產(chǎn)量年均超過3.11億t[1]。塑料可通過機(jī)械作用、生物降解和太陽輻射等被分解成小顆粒, 當(dāng)其直徑小于5 mm時(shí)即可定義為微塑料[2]。環(huán)境中的塑料殘?bào)w可以通過風(fēng)力、河流及洋流等外力進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷移[3]，從而對(duì)全球海洋造成污染。在20世紀(jì)70年代,已經(jīng)有人開展了海洋微塑料污染相關(guān)的研究[4]。2004年，英國(guó)的理查德·湯姆森教授提出“微塑料”概念[5]。自2011年起,聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)開始持續(xù)關(guān)注海洋中的塑料垃圾，尤其是微塑料污染危害問題[6]。2014年6月公布的《聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署年鑒》將海洋塑料污染列為近十年最值得關(guān)注的十大緊迫環(huán)境問題之一[5]。

1 海洋中微塑料的來源與分布

1.1 海洋中微塑料的來源

塑料是人工合成的的高分子材料，自然界中沒有天然存在的塑料。所以，人類的活動(dòng)是自然界，特別是海洋環(huán)境中塑料的全部來源。海洋微塑料可按產(chǎn)生途徑分為初生微塑料與次生微塑料兩類。初生微塑料來源于生活垃圾中微型柔珠，微型柔珠是一類合成的人工塑料，常常用于洗面、磨砂用品等化妝品和牙膏等個(gè)人護(hù)理品，其中化妝品主要用以去除角質(zhì)[7-8]。使用后的化妝品等會(huì)隨著水流進(jìn)入下水道，然后進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，由于這些微粒通常無法被污水處理系統(tǒng)過濾掉，最終就會(huì)排入海水中[9]，進(jìn)而造成海洋環(huán)境及海洋生物污染。相比于初生微塑料，次生微塑料占據(jù)來源的絕大部分。次生微塑料是指常規(guī)塑料在長(zhǎng)期的物理、化學(xué)作用下分解生成直徑小于5 mm的塑料微粒。上述常規(guī)塑料主要來源于陸源塑料垃圾輸入，其中，塑料袋、塑料包裝和其他被丟棄的方便材料等占主要部分。據(jù)估算，每年至少有800萬 t的塑料垃圾流入海洋，海洋中目前有超過1.5億 t的塑料垃圾[7]。長(zhǎng)此以往，預(yù)計(jì)到2025年，海洋中的魚類和塑料垃圾將達(dá)到3∶1的比例，到2050年，海洋中的塑料垃圾總量比魚類總產(chǎn)量還要多[7]。此外，海上船只排放的塑料垃圾、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)廢棄的漂浮裝置及海上鉆井平臺(tái)丟棄的塑料裝置等也是海洋中塑料垃圾的主要來源。

1.2 微塑料在海洋中的分布

1.3 微塑料在海洋生物中的分布

隨著海洋中的塑料逐年增加，海洋生物可能會(huì)被塑料袋纏繞而引起死亡，同時(shí)海水中的微塑料會(huì)逐漸轉(zhuǎn)移到海洋生物體內(nèi)，每年因塑料致死的海洋生物越來越多。Lei等[18]調(diào)查了墨爾本地區(qū)的魚類體內(nèi)微塑料污染情況，發(fā)現(xiàn)19.4%的魚體內(nèi)都含有微塑料，且體內(nèi)的微塑料含量均高于頭部。Sami等[19]對(duì)突尼斯北部湖中的貽貝、雙殼貝類及長(zhǎng)牡蠣類等6種軟體動(dòng)物進(jìn)行了首次微塑料污染調(diào)查，結(jié)果表明，微塑料污染廣泛存在，且湖中的軟體動(dòng)物表現(xiàn)出相對(duì)較高的水平，微塑料總濃度范圍為(703.95±109.80)～(1 482.82±19.20)粒/kg。Zhu等[20]首次在瀕危物種白海豚的腸道中檢測(cè)到了微塑料，表明微塑料污染對(duì)海洋動(dòng)物和沿海生態(tài)系統(tǒng)具有潛在威脅。由此可以看出，微塑料普遍存在于海洋生物體內(nèi)，對(duì)海洋生物體造成直接的影響，微塑料也可以通過食物鏈進(jìn)入到消費(fèi)者的體內(nèi)，對(duì)人類健康產(chǎn)生潛在的威脅。

1.4 微塑料在其他海產(chǎn)品中的分布

海洋微塑料除進(jìn)入魚類、貝類和蝦類等海產(chǎn)品外，也會(huì)進(jìn)入非海洋生物產(chǎn)品。2015年，Yang[21]在中國(guó)超市收集的15種不同品牌的海鹽、湖鹽和巖鹽(井鹽)中都發(fā)現(xiàn)了微塑料的存在，其中海鹽中微塑料的濃度明顯高于湖鹽和巖鹽(井鹽)，約為550～681粒/ kg。在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，橫跨五大洲的38個(gè)不同地區(qū)的128個(gè)鹽品牌中，90%樣品都含有微塑料，其濃度可達(dá)19 800粒/kg[22]。這一結(jié)果表明海鹽也會(huì)被海洋中的微塑料污染，可間接影響人類的身體健康。

目前，雖然在食鹽中檢測(cè)到了微塑料的存在，但是對(duì)通過食鹽攝入塑料微粒的毒害作用尚不能輕易下結(jié)論[23]，仍需進(jìn)一步研究考證。

2 微塑料的污染危害

在海洋環(huán)境中，微塑料對(duì)海洋生物的危害主要體現(xiàn)在兩方面：一是海洋生物攝入微塑料，會(huì)對(duì)生命健康產(chǎn)生直接影響[24]。研究發(fā)現(xiàn)，微塑料可能會(huì)導(dǎo)致魚類[25]、甲殼類[26]及雙殼類[27]等消化道阻塞，進(jìn)食能力受損，甚至造成生殖能力障礙等不良影響。如果微塑料長(zhǎng)時(shí)間在生物體內(nèi)，會(huì)影響正常的食物攝取，最終導(dǎo)致生物體因饑餓而死亡[1,28]。二是微塑料易與有毒化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，從而危害海洋生物[24]。微塑料比一般塑料更容易吸附有毒有害物質(zhì)，已有研究發(fā)現(xiàn)由于微塑料自身的疏水特性，其可以濃縮多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等多種有機(jī)污染物、重金屬以及添加劑衍生的化學(xué)品[29]。這些被污染的塑料顆粒會(huì)被海洋生物攝入進(jìn)而危害其生理功能，并且這些有機(jī)污染物會(huì)隨著食物鏈不斷的轉(zhuǎn)移積累[30]。

2.1 微塑料對(duì)海藻的污染危害

現(xiàn)有研究表明，海洋藻類中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了微塑料的存在。但是關(guān)于微塑料對(duì)藻類的影響大部分都是在實(shí)驗(yàn)室通過人為控制實(shí)驗(yàn)條件得出的結(jié)論。Zhang等[31]研究了微塑料與海藻之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)微塑料對(duì)海藻生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，尤其是高濃度微塑料會(huì)使葉綠素含量減少，光合效率降低，從而影響藻類的光合作用。Mao等[32]研究了小球藻在聚苯乙烯微塑料暴露下的整個(gè)生長(zhǎng)期反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)除了小球藻生長(zhǎng)受到抑制和光合作用降低外，還觀察到微塑料可引起類囊體的扭曲和細(xì)胞膜的受損等不利的影響。但是，另有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微塑料與有機(jī)污染物結(jié)合在一起，兩者會(huì)吸附在一起降低微塑料對(duì)海洋生物的危害。Zhu等[33]研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)的微塑料會(huì)對(duì)藻類的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，但是當(dāng)水體中同時(shí)存在三氯生與微塑料時(shí)，兩者會(huì)發(fā)生吸附作用，從而降低微塑料對(duì)藻類的危害。

2.2 微塑料對(duì)貝類的污染危害

微塑料會(huì)沉積在海底泥沙中，因此其對(duì)底棲生物，如貝類的影響也不容忽視。Jia等[34]調(diào)查了中國(guó)沿海17個(gè)地區(qū)的牡蠣(Ostreagigastnunb)，發(fā)現(xiàn)84%的牡蠣中含有微塑料，平均豐度為0.62粒/g,表明微塑料在貝類中普遍存在。Camille等[35]研究了貽貝(Mytilusedulis)一次和多次暴露于微塑料的影響，發(fā)現(xiàn)第一次接觸微塑料會(huì)引起貽貝生理上的損傷，當(dāng)多次接觸微塑料后，貽貝中免疫相關(guān)基因的表達(dá)會(huì)減少。Sussarellu等[36]將牡蠣暴露在微塑料中兩個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)牡蠣卵母細(xì)胞數(shù)量、直徑和精子的質(zhì)量都顯著下降。上述研究說明，微塑料對(duì)貝類的生理結(jié)構(gòu)、免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)都會(huì)造成一定的不良影響。

2.3 微塑料對(duì)魚類的污染危害

除了藻類和貝類，微塑料對(duì)海洋中魚類的影響也在研究中。Lga等[37]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)歐洲鱸(Lateolabraxjaponicus)攝入微塑料會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)毒性、氧化應(yīng)激和損害，以及能量相關(guān)酶活性的變化。Zhang等[38]研究了聚苯乙烯微塑料對(duì)淡水魚羅非魚(Oreochromsmossambcus)體內(nèi)羅紅霉素(ROX)的影響，結(jié)果表明微塑料的存在會(huì)引起羅非魚體內(nèi)羅紅霉素的代謝，且會(huì)提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性。Espinosa等[39]研究了微塑料對(duì)魚類白細(xì)胞的潛在免疫毒理學(xué)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微塑料降低了白細(xì)胞的吞噬作用，導(dǎo)致突發(fā)性呼吸不斷增加，表明微塑料會(huì)對(duì)魚類的免疫細(xì)胞產(chǎn)生影響。由此可見，海洋中的微塑料會(huì)對(duì)海洋生物構(gòu)成安全威脅，甚至影響物種的繁殖，應(yīng)引起高度的重視。

2.4 微塑料對(duì)人體的危害

雖然目前已對(duì)微塑料的危害進(jìn)行了大量研究，但是大多數(shù)研究對(duì)象都集中于海洋生物，微塑料對(duì)人類健康的影響仍是需要進(jìn)一步深入研究的課題。微塑料在海洋生物中已大量發(fā)現(xiàn)，而且由于食物鏈的傳遞及生物富集作用，水產(chǎn)品中的微塑料很容易通過食物鏈被人體攝入，這些進(jìn)入人體的微塑料可能對(duì)人體帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。有學(xué)者通過研究不同粒徑聚苯乙烯對(duì)人結(jié)腸腺癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性，發(fā)現(xiàn)兩種微塑料均對(duì)細(xì)胞活力、氧化應(yīng)激、膜完整性和流動(dòng)性有低毒作用[42]。Schirinzi等[43]經(jīng)體外研究發(fā)現(xiàn)微塑料可以引起人類大腦和上皮細(xì)胞高活性氧的產(chǎn)生。Jangsun等[44]研究了聚丙烯微塑料在人源性細(xì)胞中的毒性，結(jié)果表明，微塑料與細(xì)胞直接接觸可能通過誘導(dǎo)免疫細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子而引起健康問題。然而，由于缺乏可靠的數(shù)據(jù)無法進(jìn)一步量化微塑料在人體的真實(shí)情況，因此，目前很難合理地評(píng)估微塑料對(duì)人體健康的實(shí)際影響。關(guān)于微塑料在人體的存在情況以及對(duì)人體健康的影響，未來仍有許多研究有待開展。

3 海洋微塑料的檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法

微塑料在海水、沉積物和水生生物中普遍存在。海水和沉積物中的微塑料可以被水生生物攝入體內(nèi)，在新陳代謝、生理生化和細(xì)胞分子等層面產(chǎn)生一定影響，對(duì)水生生物造成潛在的危害，且會(huì)通過食物鏈傳遞影響人類健康。因此，準(zhǔn)確掌握海水、海洋生物以及沉積物的提取、鑒定與評(píng)價(jià)微塑料的方法，對(duì)了解和比較不同海域和物種的污染狀況具有十分重要意義。

3.1 海洋環(huán)境中微塑料的分離提取方法

微塑料在環(huán)境中廣泛存在，從環(huán)境中提取微塑料尤為重要。海水中微塑料提取主要是通過一個(gè)有矩形開口的拖網(wǎng)從表層、中層和底層的水中收集樣品，使用流量計(jì)計(jì)算拖網(wǎng)過濾水的體積。一般根據(jù)水的深度選擇不同的網(wǎng)進(jìn)行過濾[45]。通過Neuston網(wǎng)[46]和Manta網(wǎng)[47]采集表層海水中的微塑料，Bongo網(wǎng)常被用于采集中層海水，而底部的深水采用底棲拖網(wǎng)的方式采集微塑料[47]。海水采樣中要注意[48]以下3點(diǎn)：1)網(wǎng)格大小在很大程度上會(huì)影響檢測(cè)的濃度，一般范圍為0.18～0.50 mm，較大的網(wǎng)格會(huì)減少污垢，但是采集的微塑料也會(huì)減少；2)采樣后，最好采用海水沖洗以減少樣品表面的雜質(zhì)，所有樣品可以保存在2.5%福爾馬林溶液中；3)浮游動(dòng)物會(huì)附著在塑料顆粒上，樣本可以通過重力作用將塑料顆粒從浮游動(dòng)物中分離出來。

從不同深度的沉積物中收集樣品，可以得到不同的研究結(jié)果。底部沉積物樣品可以用箱形取芯器采集，而表面樣品可以用鐵勺或非塑料取樣鏟鏟取，然后將沉積物樣本放入玻璃容器或鋁箔中[49]。對(duì)沉積物取樣后，可以采用不同的方法將微塑料與沉積物分離。最常見的方法是密度分離法，將收集的樣品在烤箱中干燥至恒重，在快速攪拌條件下加入高密度飽和溶液，使塑料與泥沙利用密度差來分離。高密度飽和溶液通常采用飽和NaCl溶液、飽和NaI溶液和高密度的ZnCl2溶液。密度浮選法對(duì)一些微塑料(如PVC和PET)的回收率較低，且耗時(shí)耗力，需要后期進(jìn)一步改進(jìn)。因此，有學(xué)者將油與飽和鹽溶液結(jié)合使用，以提高回收率。研究表明，在飽和鹽溶液中加入一滴橄欖油，有助于收集上清液中的塑料顆粒，可使回收率由64%提高至82%[50]。也有一些研究者開發(fā)了柱狀分離裝置分離微塑料，但存在成本較高、操作繁瑣和分離效果穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)[51]。

3.2 海洋生物樣品中微塑料的分離提取方法

3.2.1 目視提取法

對(duì)于粒徑較大的微塑料，一般通過目測(cè)或者在顯微鏡輔助下挑出微塑料，并且根據(jù)其顏色、形狀和大小等特征進(jìn)行分類，從而分析提取出來的微塑料。目檢法設(shè)備簡(jiǎn)單，但是準(zhǔn)確度不高。操作人員的視覺差異會(huì)使目檢結(jié)果受到影響，同時(shí)，微塑料的顏色、形態(tài)和結(jié)構(gòu)也會(huì)影響準(zhǔn)確率[52]。Dekiff等[53]隨機(jī)選擇了3位測(cè)試人員用肉眼挑取微塑料，發(fā)現(xiàn)每個(gè)人的挑選結(jié)果均不同。因此，在使用目檢法提取微塑料時(shí)，一定要注意兩點(diǎn)：1)如果微塑料存在于生物體內(nèi)，一定要先將生物的有機(jī)成分排除掉；2)顆粒較小難以區(qū)分的時(shí)候，要選擇更大倍數(shù)的顯微鏡，反復(fù)判斷再下定論。

3.2.2 化學(xué)消解法

化學(xué)消解法是目前從海洋生物樣品中微塑料提取的主要方法，通常使用酸、堿、氧化劑或酶等進(jìn)行組織消解。酸性消解液通常使用的是69%HNO3溶液，其他酸性溶液還有65%HNO3、65%HClO4及高氯酸等。Santana等[54]使用69%HNO3溶液在室溫下隔夜消化，煮沸15 min，可以有效消化貽貝組織。De等[55]分別使用65%HNO3和HNO3∶HClO4(4∶1，V/V)混合溶液消化貽貝，發(fā)現(xiàn)經(jīng)酸混合法處理后比硝酸法檢測(cè)出更高的纖維含量和更低的顆粒含量。在有效消解生物組織的同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，使用HNO3作為消解液，不會(huì)將油脂完全消解[56]，也會(huì)出現(xiàn)丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PM-MA)和聚氯乙烯(PVC)部分解體[57]。此外，使用濃硝酸會(huì)使攝入的微塑料變色，這些限制會(huì)干擾對(duì)于攝入微塑料的特性及相關(guān)影響的進(jìn)一步探究。堿性溶液通常使用的是10%KOH溶液。Karami等[58]在40℃下使用10%KOH溶液消化魚肉和魚片，可以得到很好的消化效果，并且對(duì)塑料聚合物的完整性沒有影響。Dehaut等[59]使用10%KOH溶液有效地消化了貽貝、蟹和魚組織，除了醋酸纖維素外，其他的微塑料聚合物都沒有發(fā)生顯著降解，是提取和鑒定微塑料的最佳方案。鄒亞丹等[60]對(duì)比了6種消解方法對(duì)熒光微塑料的影響，結(jié)果表明相較于其他消化液，10%KOH溶液消化回收率高達(dá)96.3%，且對(duì)熒光強(qiáng)度的損傷較小。氧化溶液通常選擇30%H2O2溶液。Li等[61]使用30%H2O2溶液消化貽貝，得到了比較好的消化效果；Waite等[62]也采用了30% H2O2溶液使泥蟹得到有效消化。但是Nuelle等[63]使用35% H2O2溶液消化生物組織時(shí)，發(fā)現(xiàn)92%的微塑料被完全溶解并失去顏色，對(duì)微塑料的粒徑影響較大。目前，關(guān)于使用酶消化生物組織的研究比較少，且使用酶的種類也各有不同。Courtenejones等[64]使用胰蛋白酶快速有效地從馬尾藻(Scagassum)中提取到了微塑料，且對(duì)微塑料性質(zhì)沒有造成影響。Catarino等[65]使用脂肪酶對(duì)貽貝進(jìn)行消化，在60 ℃條件下消化1 h，消化率可以達(dá)到97.7%。雖然酶解法較溫和，對(duì)聚合物不會(huì)造成破壞，但是相比較其他消化液，酶解法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且價(jià)格昂貴。因此，Lisa等[66]提出了一種新的酶解方法，利用胰腺酶和pH緩沖液(Tris)建立了一種高效、溫和的酶解方法，有效地消化了生物組織，且在去除有機(jī)物和時(shí)間的要求上均優(yōu)于氫氧化鉀消化法，該方法為消化生物組織提供了一種新思路。

化學(xué)消解法提取微塑料操作簡(jiǎn)單，材料費(fèi)用較低。但是化學(xué)消解中的消解液種類多，不同生物需要的消解液的種類、溫度和時(shí)間都會(huì)不同。除此之外，使用化學(xué)消解法處理樣品，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，并且在消解的過程中可能會(huì)有其他物質(zhì)產(chǎn)生，影響消解效果。

3.3 海洋微塑料的分析檢測(cè)方法

通過上述分離提取獲得的微塑料，可以通過現(xiàn)代儀器分析方法鑒定檢測(cè)其含量。有學(xué)者已對(duì)樣品中微塑料的鑒別及含量檢測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)作了比較[67]。在實(shí)際工作中，常常將檢測(cè)方法中的兩種甚至多種聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)樣品中微塑料的分離、鑒別及定量檢測(cè)。通過測(cè)定可為漁業(yè)產(chǎn)品中微塑料的檢測(cè)、控制以及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定將起到指導(dǎo)作用。

3.3.1 傅里葉變換-紅外光譜分析法及拉曼光譜法

光譜技術(shù)是表征微塑料的常用技術(shù)，適用于微塑料表面結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)信息的化學(xué)識(shí)別，這是因?yàn)椴煌奈⑺芰袭a(chǎn)生其特征峰，利用圖譜可鑒別微塑料[68]。傅立葉變換-紅外光譜是目前報(bào)道最多的用于分析微塑料的光譜方法。作為一種振動(dòng)譜，不同的微塑料表現(xiàn)出不同的紅外光譜，因此紅外光譜可以作為微塑料識(shí)別的指紋圖譜。當(dāng)對(duì)樣品進(jìn)行紅外掃描時(shí)，記錄指紋圖譜和位置信息，可以根據(jù)紅外強(qiáng)度生成圖譜來映射和可視化微塑料的分布[69]。傳統(tǒng)的紅外分析是勞動(dòng)密集型的，因?yàn)樾枰诠鈱W(xué)顯微鏡下選擇微塑料，然后對(duì)每個(gè)顆粒的光譜分別進(jìn)行分析[70]。目前基于焦平面陣列(FPA)的Micro-FT-IR法的研究開展，可以更有效地評(píng)估樣品中單個(gè)顆粒的光譜，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品總微塑料的高通量分析[71]，也可以代替肉眼對(duì)微塑料進(jìn)行定量分析，極大地提高了準(zhǔn)確率。關(guān)于該技術(shù)，目前遼寧省在2017年已經(jīng)制定了地方標(biāo)準(zhǔn)(DB21/T2751—2017)，使用傅立葉變換-紅外光譜技術(shù)檢測(cè)海水中的微塑料，表明該技術(shù)將逐漸成為檢測(cè)微塑料不可缺少的工具。

拉曼光譜是表征微塑料的另一種光譜方法。其是一種基于光的非彈性散射的振動(dòng)技術(shù)，以振動(dòng)光譜的形式提供系統(tǒng)分子振動(dòng)的信息。拉曼光譜類似于化學(xué)結(jié)構(gòu)的指紋圖譜，可以識(shí)別樣品中存在的成分[72]。拉曼光譜-顯微鏡聯(lián)用技術(shù)(Micro-Raman)也可以對(duì)微塑料進(jìn)行定量分析。與紅外光譜相比，拉曼光譜具有更好的空間分辨率，可達(dá)1 mm，而傅立葉變換-紅外光譜分辨率為10～20 mm。同時(shí)，拉曼光譜只需要少量的樣品制備，具有高度特異性的指紋圖譜，且水的干擾可以忽略不計(jì)，為直接分析水樣提供了可能[72]。但是，由于拉曼光譜對(duì)添加劑的敏感性有時(shí)會(huì)使聚合物特性的評(píng)估復(fù)雜化，因此拉曼光譜的使用更加困難。同時(shí)，拉曼光譜容易受到熒光的干擾，可能會(huì)由于使用激光作為光源而導(dǎo)致樣品升溫，從而造成背景輻射，發(fā)生聚合物降解，且拉曼光譜不能輕易識(shí)別纖維或含有色素的粒子[73]。

3.3.2 掃描電鏡

傳統(tǒng)的掃描電鏡是通過聚焦電子束掃描表面產(chǎn)生微塑料圖像，用于表征微塑料的表面形貌。此外，掃描電子顯微鏡及能量色散X射線顯微鏡(SEM-EDS)可以基于微塑料表面發(fā)射輻射的衍射和反射表征微塑料的表面形貌和確定聚合物的元素組成[70]。SEM-EDS和光學(xué)顯微鏡的結(jié)合使用，使得大量的微塑料顆粒能夠快速有效得被篩選出來，同時(shí)也降低了識(shí)別錯(cuò)誤的可能性。在光學(xué)顯微鏡的基礎(chǔ)上，SEM-EDS可以通過成像和元素分析的方法，將貝殼、魚類和陶瓷等顆粒與塑料等材料區(qū)分開來，從而更加精準(zhǔn)地確定塑料的顆粒數(shù)量[74]。由于水生生物樣品中往往含有這些物質(zhì)的一種或多種物質(zhì)共同存在，這一特點(diǎn)對(duì)水生生物中微塑料的鑒定很有幫助。

3.3.3 熱解吸-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

熱解吸-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(Pyr-GC/MS)方法的原理是在惰性環(huán)境中以可預(yù)測(cè)的方式分解聚合材料。生成的聚合物片段可以根據(jù)其大小和極性差異進(jìn)行色譜分離，并在氣相色譜柱出口用質(zhì)譜檢測(cè)器進(jìn)行分析。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可得到分離熱解產(chǎn)物的總色譜圖，并在色譜圖中提供了質(zhì)譜數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)與已知的參考庫(kù)進(jìn)行比較，可以確定分析聚合物的類別[75]。該方法適用于比較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分子，用于分析識(shí)別聚合物及其降解產(chǎn)物，也有利于微塑料與化學(xué)添加劑分離，進(jìn)一步識(shí)別微塑料的成分。對(duì)于水生生物樣品等復(fù)雜成分，該技術(shù)的高分離度及靈敏度可以實(shí)現(xiàn)樣品中微塑料成分的準(zhǔn)確鑒定。同時(shí)，該方法在升溫解離高聚物的同時(shí)，利用差示掃描量熱法檢測(cè)樣品池重量隨溫度的變化情況，對(duì)微塑料進(jìn)行定量分析。需要指出的是，氣相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是具有破壞性的，導(dǎo)致顆粒的完全破碎，從而影響了進(jìn)一步的顆粒分析，且樣品重量限制在0.1～0.5 mg范圍內(nèi)，毛細(xì)管厚度較薄(約0.1 mm)，容易造成污染及堵塞[76]。

4 展望

縱觀國(guó)內(nèi)外對(duì)于微塑料的研究，目前已經(jīng)取得了諸多重要成果，微塑料對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響也越來越引起大家的關(guān)注[77]。但是，關(guān)于微塑料的危害與控制，還有許多的方面需要進(jìn)一步探索和研究。

首先，制定控制和減少微塑料污染的政策和法規(guī)，減少塑料垃圾向環(huán)境的輸入，減輕其危害和社會(huì)影響。海洋微塑料如果一旦進(jìn)入食物鏈，將會(huì)危害人類健康甚至影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。為此，各國(guó)政府、國(guó)際組織和非政府組織應(yīng)主動(dòng)采取行動(dòng)，喚起公眾對(duì)微塑料垃圾危害的認(rèn)識(shí)，從源頭上阻止微塑料的產(chǎn)生。目前，一些國(guó)家已經(jīng)加大了對(duì)微塑料危害的研究力度，并且制定了相關(guān)的法律法規(guī)。而中國(guó)還處于起步階段，未制定關(guān)于微塑料的法律法規(guī)，應(yīng)加快對(duì)微塑料的研究進(jìn)展，完善管理和控制技術(shù)體系，加強(qiáng)監(jiān)控。

其次，建立微塑料檢測(cè)及鑒定的標(biāo)準(zhǔn)。目前，關(guān)于微塑料的檢測(cè)鑒定的方法各異。各國(guó)研究者在檢測(cè)微塑料中使用了不同的方法，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不盡相同，導(dǎo)致最終的分析結(jié)果不具有可比性。因此，中國(guó)應(yīng)研究不同樣品組織下微塑料的檢測(cè)鑒定方法，增加分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

第三，深入研究海洋中微塑料對(duì)海洋生物及人體的影響，將危害降至最低。目前，中國(guó)海洋微塑料的生物毒性研究還處在初級(jí)階段，關(guān)于微塑料在海洋食物鏈中的傳遞與生態(tài)效應(yīng)、微塑料與有機(jī)污染物之間的聯(lián)系以及對(duì)人體健康產(chǎn)生影響的研究甚少。因此，迫切需要加大對(duì)微塑料危害機(jī)制的研究。

最后，漁業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖等相關(guān)行業(yè)從業(yè)者應(yīng)盡早認(rèn)識(shí)到微塑料對(duì)水產(chǎn)品的危害，并依照法律法規(guī)及行業(yè)規(guī)范等，規(guī)范捕撈及養(yǎng)殖等行為，嚴(yán)格控制塑料制品的使用,如采用可降解材料制作的捕撈工具，科學(xué)處理相關(guān)塑料廢物等，從源頭上減少塑料制品向海洋環(huán)境的排放。