《Biology》：Ecotoxicological Effects of Conventional and Eco-Friendly Glitter: A Literature Review
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亮片是一种独特且长期被忽视的原生微塑料（Microplastics, MPs）。与研究中更为常见的微塑料不同，亮片颗粒通常呈扁平状、高反光性、多层结构，由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等聚合物构成，表面覆有金属涂层并含有多种添加剂。为响应针对有意添加微塑料的监
亮片是一种独特且长期被忽视的原生微塑料（Microplastics, MPs）。与研究中更为常见的微塑料不同，亮片颗粒通常呈扁平状、高反光性、多层结构，由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等聚合物构成，表面覆有金属涂层并含有多种添加剂。为响应针对有意添加微塑料的监管限制及日益增长的消费者需求，以改性再生纤维素、纤维素纳米晶体或云母为原料的“环保”替代产品已投入市场，但其环境安全性尚未得到充分表征。本综述系统梳理了当前关于传统与可生物降解亮片的环境赋存特征及生态毒理效应的研究进展。通过在Scopus数据库中的系统性文献检索，共筛选出15篇符合预设纳入标准的同行评审实验研究。证据覆盖广泛的分类群，包括细菌（即费氏弧菌，Aliivibrio fischeri）、微藻与蓝细菌（即三角褐指藻，Phaeodactylum tricornutum；伪蹄形藻，Raphidocelis subcapitata；铜绿微囊藻，Microcystis aeruginosa）、水生植物（即浮萍，Lemna minor；伊乐藻，Egeria densa）、海洋与淡水无脊椎动物（如甲壳纲的水蚤，Daphnia magna；双壳类如地中海贻贝，Mytilus galloprovincialis；海胆如紫海胆，Paracentrotus lividus；卤虫属，Artemiasp.）以及陆生土壤动物（如赤子爱胜蚓，Eisenia fetida；跳虫，Folsomia candida）。研究结果表明，亮片不能被视作均一的压力源：生物响应随颗粒粒径、形状、颜色、聚合物类型、添加剂组成及老化时间的不同存在显著差异，且浸出液（Leachates）产生的效应往往强于完整颗粒。已报道的影响包括光合作用与生长受损、氧化应激、发育异常、能量代谢改变及繁殖能力下降。目前关于塑料基亮片与环保型解决方案的生物效应研究仍存在显著空白，尤其缺乏对完整生态系统及更复杂环境场景的考量。这凸显了开展进一步研究的必要性，未来需采用贴近实际的暴露场景、中宇宙（Mesocosm）与野外研究，并结合化学-生物学综合方法，以支持稳健的风险评估与安全材料设计。
1. 引言：传统与环保型亮片
微塑料（Microplastics, MPs）指粒径小于5毫米的塑料颗粒，分为原生与次生微塑料。原生微塑料是特意生产为该尺寸的产品（如个人护理产品中的磨砂微粒、牙膏中的微珠），次生微塑料则是大型塑料制品经化学、物理和/或生物过程破碎形成的碎片。亮片是一种长期被学界忽视的原生微塑料，广泛存在于指甲油、饰品、装饰品等各类产品中。多数亮片由双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯（Biaxially oriented polyethylene terephthalate, BoPET，商品名MylarTM）制成，也可包含聚乙烯（Polyethylene, PE）、聚丙烯（Polypropylene, PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride, PVC）、聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate), PMMA）等单一或复合聚合物。亮片通常覆有铝、钛、铁或铋等金属层以实现闪光效果，其成分复杂度远高于常规研究的微塑料颗粒。金属铝提取自铝土矿，其冶炼过程产生大量含氧化铝、铁、钛及较高浓度稀土元素（Rare earth elements, REEs）的固体废弃物，处置难度较大。酸性条件下亮片的颜色涂层与金属涂层会溶解，而聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底保持完整，提示摄入后金属可能在胃酸环境中释放。亮片的成分还受颜料影响，不同颜色的亮片元素谱差异显著，如绿色亮片钾（K）含量较高，红色亮片钛（Ti）、钕（Nd）、铅（Pb）含量更高，这些元素主要来源于着色工艺。商用亮片粒径范围为50至6350微米，常见尺寸约200微米，形状包括六边形、方形、三角形、星形等多种几何形态。亮片的应用远不止派对、庆典或化妆品，还广泛用于油漆、汽车与船舶涂料、渔具诱饵、工艺品、包装材料等领域。亮片的扁平形态使其在环境中的扩散距离比同体积球体高12%至261%，具备极强的大气传输潜力。由于密度特性，亮片可穿透污水处理厂1.5毫米的转鼓筛，优先进入污泥相，约占废弃活性污泥中微塑料总量的24%，使其成为污水厂出水与污泥中的持久污染物。现有检测显示，亮片已广泛存在于湖泊沉积物、海滩沉积物、河流沉积物、污水污泥、废水出水、街道灰尘、城市大气沉降物与沙滩沙中，在加拿大、挪威、伊朗、芬兰、英国、澳大利亚、巴西均有报道，证实其地理分布广度。2023年10月17日欧盟委员会法规（EU 2023/2055）限制了包括亮片在内的微塑料在化妆品与建筑材料中的使用，推动了环保替代品的研发。主流替代品以桉树木材来源的改性再生纤维素（Modified regenerated cellulose, MRC）、纤维素纳米晶体（Cellulose nanocrystals, CNC）或天然矿物云母为基础，部分云母涂层二氧化钛或氧化铁以实现不同色泽。亮片因使用广泛、扩散能力强、结构化学复杂，已成为一类亟需独立评估生态风险的微污染物，其危害兼具物理阻塞与化学物质浸出的双重机制。
2. 研究方法
研究人员使用Scopus数据库检索相关文献，检索时间截至2025年12月，无发表年份限制，检索式为“glitter” AND “ecotoxicology” OR “ecotoxicity” OR “toxicology” OR “toxicity” AND “effects”。纳入标准包括：同行评审原创研究论文、英文撰写、评估亮片颗粒的生物或生态毒理效应、受试对象涵盖任意水生或陆生生物（含微生物、植物、无脊椎动物、脊椎动物）、提供定量或定性生物端点数据（如生长、死亡率、繁殖、光合作用、氧化应激）。排除标准包括：综述、荟萃分析、会议摘要、学位论文、书籍章节与社论、仅聚焦分析方法或微塑料检测而无生物测试的研究、仅针对非亮片微塑料的研究、缺乏足够方法学细节以提取生态毒理端点的论文。经过筛选与全文评估，最终15项研究纳入本综述。研究人员从每项研究中提取了发表年份、模式生物、亮片颜色与形状、亮片类型（传统或环保型）、粒径、暴露条件、测量端点及观测效应等信息。
3. 亮片的生态毒理效应
现有亮片暴露效应研究主要集中在水生环境，包括海洋、淡水与陆地生态系统，仅两项研究同时覆盖多个生态系统类型。研究中亮片颜色以多色最为常见，其次为白色与银色；颗粒形状多描述为规则多边形（星形、六边形、矩形、五边形等）；聚合物组成以PET基亮片为主，其次为丙烯酸基材料（PMMA、MA-VC、甲基丙烯酸酯），纤维素基、云母基与BoPET亮片的研究较少。粒径跨度从约2–6微米至约3000微米，多数实验聚焦于241至1035微米的微尺寸亮片。暴露浓度几乎均以质量为单位，水生系统测试浓度范围为0.01–0.1毫克/升至350–500毫克/升，陆地研究剂量高达7500–21000毫克/千克，仅一项研究采用颗粒数量浓度（12.5–25颗粒/升）。
3.1 海洋生物生态毒性
3.1.1 细菌
费氏弧菌（Aliivibrio fischeri）是评估急慢性毒性的标准受试生物。研究显示，不同材质亮片浸出液对其发光抑制效应差异显著：浸泡3天的装饰用PMMA亮片（六边形，约221.6微米）浸出液可导致发光抑制率达31.3%–61.2%；浸泡180天后，橙色与粉色PMMA亮片浸出液仍可引起37.2%与79.3%的抑制率，而银色PE基与PMMA基亮片浸出液则出现生物刺激效应（发光增强15.1%–27.2%）。淡水条件下的测试同样观察到粉色PMMA亮片浸出液的抑制作用。整体而言，费氏弧菌对亮片浸出液较为敏感，盐水基质中的效应强于淡水，毒性受物种敏感性、浸泡时长与暴露介质共同影响。可生物降解亮片浸出液在海水与实验室纯水介质中均未表现出急性毒性，推测与其不含可能释放有毒添加剂的塑料内核有关。
3.1.2 无脊椎动物
卤虫（Artemiasp.）暴露于甲基丙烯酸酯-氯乙烯（MA–VC）亮片48小时后，在0.1毫克/升即出现显著死亡率（最低观测效应浓度，LOEC），半数致死浓度（LC50）为0.35毫克/升，显微镜观察可见附肢颗粒聚集与肠道金属碎片。金属涂层PET亮片暴露导致紫海胆（Paracentrotus lividus）发育延迟与异常，沙海胆（Echinometra lucunter）对化学成分更复杂的绿色亮片更敏感。滤食性双壳类对亮片更为敏感，翡翠贻贝（Perna perna）胚胎在低于10毫克/升浓度下即出现发育异常；地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis）暴露7天后，小粒径亮片更易在组织内累积，并诱导超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase, GPx）、丙二醛（Malondialdehyde, MDA）等氧化应激标志物显著变化。对三种生态位不同的对虾研究发现，凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）暴露后耗氧量增加、氨排泄极端升高、能量代谢底物由蛋白质转为蛋白质-脂质混合利用，伴随肝体指数上升、血淋巴渗透压升高及鳃与肠道组织严重病理损伤；亚马逊沼虾（Macrobrachium amazonicum）在低盐水条件下耗氧量下降约70%，高亮片浓度下氨排泄增加，血淋巴渗透压显著降低；仅分布于淡水的巴塔哥尼亚沼虾（Macrobrachium potiuna）耐受性最高，仅出现耗氧量与氨排泄的轻度改变。研究表明亮片可干扰甲壳类的呼吸、氮排泄、能量代谢、渗透调节与组织完整性，且效应受物种生态习性与盐度梯度强烈调控。
3.1.3 微藻与蓝细菌
丝状蓝细菌泡沫节球藻（Nodularia spumigena）暴露21天后，高浓度亮片（≥137.5毫克/升）降低细胞密度，350毫克/升处理下细胞体积显著增加，叶绿素荧光信号丢失，丝状体断裂。三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）暴露于不同亮片浸出液后，生长响应呈现显著的兴奋效应（Hormesis），部分处理组生长抑制率达52.2%，而180天浸泡的银色PMMA亮片浸出液则引起最高38.2%的生物刺激，表明浸出液化学物质可双向调控微藻生理。
3.2 淡水生物生态毒性
3.2.1 无脊椎动物
大型溞（Daphnia magna）对亮片浸出液敏感性较低，仅在较长浸泡时间的少数处理中出现效应。中宇宙实验中，入侵物种 antipodarum 泥螺暴露于改性再生纤维素（MRC）亮片36天后丰度约为对照组与PET处理组的2倍，可能与该物种的高繁殖率有关。
3.2.2 植物
浮萍（Lemna minor）暴露于各类亮片36天后，生物量、植株数量与叶绿素浓度无显著差异，但根长仅为对照组的约一半，提示即使是“环保”亮片表面的金属铝涂层仍可能对植物产生毒害。伊乐藻（Egeria densa）暴露于绿色亮片后，净光合速率与总光合速率分别降低，光-光合曲线半饱和常数增加36.84%，表明其需要更高光强才能达到半最大光合速率，亮片的反光表面减少了水下有效辐射，进而削弱沉水植物的光合效率。
3.2.3 微藻与蓝细菌
中宇宙实验水体中，各亮片处理组的叶绿素b与叶绿素c浓度约为对照组的1/3，提示绿藻、硅藻与甲藻等初级生产者生物量下降。伪蹄形藻（Raphidocelis subcapitata）暴露于180天浸泡的亮片浸出液后出现生长抑制与生物刺激并存的现象。栅藻（Desmodesmussp.）悬浮亮片暴露主要降低光合荧光参数，而红、绿色PET亮片浸出液显著抑制生长与叶绿素含量，化学分析显示其含有镁、铝、铬、锌、锶、锑、钡等金属及邻苯二甲酸二甲酯、丁内酯、八甲基环四硅氧烷等有机添加剂，回归与主成分分析将藻类抑制与这些物质的组合关联。当亮片颗粒与对应浸出液联合暴露时，红、绿色组合处理诱导最强氧化应激反应，综合生物标志物响应指数（Integrated biomarker response index, IBRv2）排序为红色＞绿色＞黑色≈蓝色＞银色。铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）暴露于200毫克/升与350毫克/升可生物降解亮片时，类胡萝卜素浓度下降，细胞体积增大，但叶绿素a含量高于对照组，显示出一定的抗性。
3.3 陆生无脊椎动物生态毒性
赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）暴露于2.5%、5%、7%（w/w）亮片的人工土壤28天后，5%与7%处理组死亡率上升，高剂量组出现昏睡行为，荧光成像证实亮片在食道与砂囊内累积。跳虫（Folsomia candida）暴露于1000毫克/千克PET亮片时繁殖力下降61%，而未经热处理与热处理的纤维素纳米晶体（CNC）亮片在所有测试浓度下均不影响繁殖，表明CNC亮片生态风险更低。
3.4 亮片材料的初步风险分级框架
基于聚合物危害分类方法，研究人员提出初步风险分级：丙烯酸与乙烯基类配方（如MA-VC、含PVC亮片）因关联高死亡率、发育异常与生理紊乱，列为高风险；PMMA亮片因单体危害性较高且颜料与金属涂层可放大毒性，列为中高风险；PET与BoPET亮片虽单体危害性低于PVC，但因环境持久性强且与氧化应激、组织损伤相关，列为中等风险；PE亮片风险相对较低，主要源于物理摄入与环境持久性；纤维素基替代品（MRC、CNC）因可生物降解列为低风险，但仍可能释放复杂化学混合物，不可默认其绝对安全。未来风险评估应同时整合聚合物固有危害与添加剂毒性，而非仅依赖聚合物类别。
4. 结论
本综述强调亮片是一类独特且研究不足的典型微塑料污染物。其多层结构、反光表面与复杂的化学组成赋予其极高的环境迁移与相互作用潜力，使其无法被视为均质污染物。亮片的生态毒理效应由颗粒形态、聚合物类型、添加剂化学、环境转化过程与物种敏感性共同决定，呈现高度异质性。现有有限研究一致表明，亮片可损害海洋、淡水与陆地生态系统的关键生物功能，包括初级生产者光合作用与生长受损、无脊椎动物氧化失衡与代谢紊乱、繁殖力下降及组织损伤，初级生产者的高敏感性可能引发上行效应并沿食物网传递。然而，当前研究仍存在重大空白：多数实验采用短期原始颗粒暴露，未考虑光降解、破碎、生物膜定殖与化学老化等实际环境过程；自然系统中生物常同时暴露于颗粒、浸出液与老化产物，并面临紫外线、温度、盐度波动等多重压力，实验室条件难以复现；亮片颜色、形状、聚合物与添加剂负荷的显著影响意味着其无法作为单一污染物类别进行管理，但目前仍缺乏对应的分类框架与标准化环境检测方法，全球赋存格局（尤其是土壤、沉积物与大气沉降）仍不明确。尽管可生物降解与“环保”亮片提供了监管应对方案，但其环境归趋、降解产物与长期生态交互作用仍需在现实条件下深入验证。未来亮片研究应推动微塑料生态毒理学从短期、单一生物测试转向生态系统尺度研究，优先开展整合真实浓度、环境老化、水动力传输、营养级传递与共污染物交互的中宇宙与野外实验，并重视已被证实强于球形微塑料的大气传输途径。监管框架需纳入颜色与添加剂特异性毒性、长期浸出释放与初级生产者敏感性，同时建立统一的采样、鉴定、分类与化学表征方法，通过环境化学、生态毒理学、材料科学与政策制定的跨学科协作，在未来十年实现对亮片生态足迹的精准评估与有效控制。
