综述:水生环境中微塑料污染的文献计量分析:2013-2023年

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Sustainable Environment Research 4.6

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  这篇综述通过文献计量学方法系统分析了2013-2023年Web of Science核心合集(WoSCC)中1,141篇关于水生环境微塑料(MPs)的研究,揭示了海洋(887篇)是主要研究热点,其次是河流(397篇)和废水(350篇)。研究指出中国(334篇)、英国(TC/TP=95.8)和美国(93.8)是主导国家,聚丙烯(PP,323篇)是最常见MPs类型。文章强调MPs通过吸附持久性有机污染物(如PCBs、PAHs)加剧生态风险,并呼吁标准化检测方法(如FTIR、Raman)和升级污水处理技术(如MBRs)。

  

引言

塑料因其轻质、耐腐蚀和低成本特性被广泛应用于渔业、农业等领域,但不当处置导致微塑料(<5 mm)在水生环境中持续积累。2013-2023年间相关文献从2篇激增至289篇,其中89.8%发表于近五年,凸显其研究紧迫性。海洋环境因接收80%陆地塑料输入(通过河流)成为焦点,而极地甚至深海底栖区也未能幸免。

研究方法

通过WoSCC数据库检索“aquatic microplastics”等关键词,筛选1,141篇英文文章。采用VOSviewer构建合作网络,结合Origin分析年度趋势。检测技术包括傅里叶变换红外光谱(FTIR,20.7%)和拉曼光谱(8.8%),重点关注MPs丰度、聚合物类型(如PP、PET)及环境分布。

主要发现

地域与机构贡献
中国以334篇文献和H指数70领先,中国科学院(55篇)和华东师范大学(11篇)为核心机构。国际协作中,中美(TL=18)、中澳(TL=15)合作突出。《Marine Pollution Bulletin》(253篇)和《Science of the Total Environment》(190篇)是主要发文期刊。

污染特征


PP占MPs总量的62.7%(323篇),其次为PET(34%)和PS(18%)。纳米级MPs(<1μm)因检测难度被低估,而污水处理厂(WWTPs)仅拦截约90%的MPs,剩余通过污泥农用进入陆地生态系统。

生态与健康风险
MPs可吸附多环芳烃(PAHs)等污染物,被滤食性贝类(如牡蛎、贻贝)摄入后引发炎症反应。斑马鱼实验显示5μm MPs会导致肝脏脂质积累。人类年均摄入39,000-52,000颗MPs,其在胎盘和肺组织中的检出提示潜在健康威胁。

技术挑战与展望

标准化需求
不同采样方法(如泵吸vs.拖网)导致数据偏差,需统一检测协议。LDIR技术虽能快速识别21种聚合物,但对<20μm颗粒灵敏度不足。

未来方向

  1. 源头控制:规范化妆品和纺织品中的初级MPs使用;
  2. 技术升级:开发电凝聚(TC/TP=135.4)等高效去除工艺;
  3. 跨学科研究:结合毒理学(如代谢干扰)与政策制定,建立全球MPs管控标准。

结论

水生环境MPs研究呈现“海洋主导-多介质扩散-健康连锁效应”的脉络。通过强化国际合作与技术创新,有望缓解这一“隐形污染”对生态和公共卫生的深远影响。

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