综述：微塑料毒理学及生物修复策略，为可持续未来助力：一篇综合综述

《Green Chemistry Letters and Reviews》：Microplastics toxicology and bioremediation strategies for a sustainable future: a comprehensive review

生物基聚合物最初因性能优势取代天然聚合物，但微塑料（MPs）因毒性、环境累积和健康风险成为全球性问题。MPs可通过食物、水和空气进入人体，引发炎症、癌症、代谢紊乱及神经毒性等。研究显示，80%的塑料未回收，成为海洋、土壤和食物链中的污染物。生物降解方法如微生物酶（PETase、cutinase）和Fenton化学被证实能有效分解MPs，但需克服环境适应性差、成本高等挑战。生物塑料作为可持续替代方案，具有可降解性和环境友好性，但仍面临成本与规模化生产瓶颈。未来需结合多技术协同降解MPs，并推动政策与产业转型以减少污染。

　　微塑料污染已经成为全球面临的一个重大环境和健康问题。随着塑料制品的广泛应用，其不可降解的特性导致了大量废弃物的产生，其中微塑料（MPs）因其微小的尺寸和广泛的分布，对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。MPs的尺寸范围从1微米到5毫米，它们不仅污染海洋环境，还可能通过食物链进入人体，引发一系列健康问题，包括免疫毒性、癌症、肠道疾病、肺部症状、心血管疾病以及生殖毒性等。此外，MPs还与气候变化、植物生长抑制和动物行为改变密切相关。因此，寻找有效的降解方法和可持续的替代材料成为当前科学研究的重要方向。

塑料材料因其优异的物理和化学特性，如耐用性、化学稳定性以及成本效益，曾在20世纪50年代后被广泛使用。然而，随着塑料废弃物的累积，其对环境的负面影响日益显著。塑料垃圾的全球年产量已超过3200万吨，其中仅约20%被回收，其余大部分最终进入土壤、河流、海洋等自然环境中。这些塑料废弃物的长期存在不仅造成环境污染，还对生态系统的健康和人类的生存环境构成了威胁。尤其是微塑料的广泛存在，使得其成为一种新型的环境污染物，甚至被发现存在于食物、饮用水、土壤和空气中，影响着全球范围内的生物体。

微塑料污染的来源可以分为两种：一种是直接制造的微塑料，如用于化妆品、农业和制药行业的塑料微粒；另一种是塑料在自然环境中经过物理和生物降解后产生的微塑料。这些微塑料可以被动物和人类摄入，进入体内后可能引发炎症、氧化应激、免疫反应等。一些研究指出，微塑料可以被吸收进入细胞，甚至影响细胞的正常功能，从而对健康产生不利影响。例如，儿童和成人每天可能摄入数百个微塑料颗粒，成年后体内可能累积数千个微塑料颗粒，这可能与代谢紊乱、神经毒性以及内分泌干扰等健康问题相关。

微塑料的毒性与其进入生物体的机制密切相关。它们可以通过细胞膜的破坏或利用细胞内的分子途径进入细胞，导致细胞功能受损。此外，微塑料还能吸附环境中的有害污染物，如重金属和有机污染物，从而增强其毒性。微塑料在体内积累后，可能引发慢性炎症、氧化应激、免疫紊乱以及基因毒性，进而增加癌症风险。在心血管系统中，微塑料的积累可能导致心律不齐、心肌细胞死亡以及血栓形成等。在神经系统中，微塑料可能破坏神经元结构，引发神经毒性，表现为神经细胞死亡、炎症反应以及认知功能障碍。在生殖系统中，微塑料的暴露可能影响生殖器官的功能，如卵巢和睾丸的发育，以及激素水平的异常变化。

为了应对微塑料污染，科学家们探索了多种降解技术，包括酶促降解和芬顿化学反应。这些方法相比物理方法具有更高的降解效率和较少的副反应，能够将微塑料分解为更小的分子，如单体或水和二氧化碳等。然而，实际的塑料废弃物处理和微塑料降解仍需全球范围内的共同努力，以减少不可降解塑料的使用，推广可降解材料的应用。同时，生物修复技术的应用，如利用微生物分泌的酶进行降解，也被认为是一种有前景的解决方案。

可降解塑料（bioplastics）作为替代传统塑料的一种绿色材料，因其可被自然环境中的微生物分解而受到关注。这类材料可以来源于生物资源，如淀粉、纤维素、蛋白质等，它们在生命周期结束后可以被降解为无害的物质，如二氧化碳、水和有机物，从而减少环境污染。尽管可降解塑料具有环保优势，但其生产成本通常高于传统塑料，限制了其大规模应用。因此，未来需要在技术进步、政策支持和市场推广方面进行更多努力，以降低可降解塑料的成本，提高其市场竞争力。

除了降解技术，对微塑料污染的控制还需要从源头入手。减少塑料的使用和废弃物的产生，加强塑料废弃物的回收和再利用，是解决微塑料污染的重要措施。同时，提高公众对微塑料危害的认识，推动可持续消费习惯，也是应对这一问题的关键。随着对微塑料研究的深入，未来可能会开发出更高效的降解方法，以及更环保的替代材料，从而减少微塑料对环境和健康的影响。

总的来说，微塑料污染是一个复杂且多方面的环境问题，需要跨学科的研究和全球合作来应对。科学家们正在探索多种降解技术，包括生物降解、化学降解和物理降解等，以减少微塑料对生态系统的破坏。同时，推动可降解塑料的研发和应用，是实现可持续发展的重要途径。通过这些努力，我们有望在未来找到更有效的解决方案，以减少微塑料对环境和健康的威胁。