综述：微塑料对环境影响的深入探讨：来源、检测、生态毒性与修复

这篇综述系统梳理了微塑料（MPs）的环境行为与健康风险，从初级/次级来源（Primary/Secondary MPs）到先进检测技术（如拉曼光谱、SEM），揭示了其在海洋和陆地生态系统中的迁移路径及生态毒性机制（如氧化应激、DNA损伤）。重点探讨了生物修复（微生物降解）、污水处理厂（WWTPs）工艺及纳米材料吸附等治理策略，为全球塑料污染管控提供了多维度解决方案。

　　

微塑料的环境影响：从污染源头到治理策略

引言

塑料已成为现代生活不可或缺的材料，但其降解产物——微塑料（<5 mm）正以惊人速度入侵全球生态系统。这些微小颗粒通过化妆品、工业排放和塑料降解等途径进入环境，甚至在人体的血液、胎盘和粪便中被检出，引发对健康和生态安全的深层担忧。

微塑料的来源

微塑料分为初级来源（直接生产，如化妆品微珠）和次级来源（大塑料降解产物）。工业废水、渔业活动（如渔网磨损）和家庭洗涤（合成纤维释放）是主要输入途径。例如，洗衣机单次洗涤可释放数百万微纤维，而轮胎磨损贡献了城市微塑料污染的28%。

检测技术突破

传统视觉分析（误差率高）正被高精度技术取代：

• 拉曼光谱：识别纳米级颗粒（500 nm），但受荧光干扰；
• 扫描电镜（SEM）：解析1 nm表面形貌，结合能谱分析元素组成；
• 热分析：通过聚合物熔融特征鉴别MPs化学组分。

生态毒性机制

微塑料通过物理阻塞和化学毒性双重途径危害生物：

• 海洋生物：鲸类胃部发现40 kg塑料导致营养不良；Daphnia magna
  因纤维摄入死亡率达100%；
• 土壤系统：改变微生物群落，抑制植物根系发育；
• 人类健康：与炎症性肠病（IBD）正相关，并通过吸附多环芳烃（PAHs）诱发癌症。

创新修复技术

1. 生物修复：
   • 细菌（如Ideonella sakaiensis
     分泌PETase酶降解聚酯）；
   • 真菌利用疏水蛋白分解聚乙烯（PE），效率比细菌高30%。
2. 污水处理厂升级：
   • 膜生物反应器（MBR）去除率>90%，但成本较高；
   • 三级处理中，电凝聚技术减少污泥量50%。
3. 纳米材料：磁性碳管吸附MPs后可通过磁场快速分离。

全球行动与挑战

加拿大《微珠禁令》和欧盟“渔网回收计划”已取得局部成效，但生物可降解塑料（如PBAT）的生态风险仍需评估。未来需建立标准化检测方法，并探索MPs与污染物（如重金属）的协同毒性机制。

结语

微塑料污染治理需“源头控制-过程阻断-末端修复”全链条协作。从微生物酶工程到政策立法，跨学科合作将是破解这一环境顽疾的关键。