开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
1微塑料概况
微塑料是一种尺度在0。001~5 mm的有机聚合物。较于大块塑料, 微塑料光降解能力减弱, 导致其在沉积物、 土壤等介质中不断富集,可在环境中持续存在数百年甚至上千年。 微塑料作为一种持久性有机污染物, 已引起人们关注。
1.1微塑料污染
微塑料一般分为两种,初级微塑料和次生微塑料。初级微塑料主要存在于个人护理品中,这些微塑料会随冲洗过程经家庭排水系统进入废水处理流。次生微塑料主要来源于大块塑料的破碎和各类塑料纤维的断裂。按照环境来看,陆地环境中,微塑料的主要来源是含微塑料淡水和污水处理厂污泥的施用。虽然污水处理系统有很好的微塑料去除率, 但大部分的微塑料仍保留在污泥中,这些含有微塑料的污泥会被用作农田肥料,导致土壤中微塑料含量增加。研究表明,每年应用于陆地环境的微量塑料的质量可能会超过40万吨, 这远高于海洋和淡水环境中微塑料含量的总和[6]。有研究发现,在最后一次污泥施用15年以后,仍能在土壤中检测到微塑料的存在,表明微塑料可以在土壤中积累多年,对土壤的影响是长期的。水环境中,微塑料的来源主要有包括含微塑料污水的直接排放、 外界环境中的微塑料的引入和生物的排泄过程。其中,含微塑料污水的排放主要包括个人护理品的排放、纺织厂和服装制造厂废水的排放与污水处理厂污水污泥的排放;外界环境中的微塑料的引入主要包括含微塑料的地表径流和地下径流的引入、降雨暴风等极端恶劣天气对陆地或大气中微塑料的引入和已引入的大块塑料的退化;生物排泄物的引入主要发生在海洋环境中,鱼类、贝壳类、鸟类、哺乳动物等海洋动物的体内都检测出了微塑料[13],浮游生物的粪便中也检测出了微塑料。
1.2微塑料的环境影响
由于微塑料具有粒径小的特点,很多动物都可能误食微塑料。淡水环境的研究目前发现淡水鱼[15]和大型溞能够摄入微塑料。研究还发现生物对塑料的富集程度很大程度上取决去塑料粒径。以大型溞为例,其对纳米尺度的塑料粒子的吸附量要大于微米尺度的吸附量。吸附进生物体内的微塑料会对生物产生危害,如减少繁殖、影响个体生长。微塑料能随食物链和食物网向高能级的捕食者移动。
1.3微塑料的联合毒性
微塑料与天然存在的悬浮有机物具有相似的物理性质乃至甚至更高的表面疏水性和吸附能力,能够吸附并可能进一步影响疏水性持久性有机污染物(POPs)的环境归趋。已经有许多研究表明微塑料颗粒能够增强各类有机污染物的生物毒性。Silva等研究表明微塑料吸附了污染物之后, 其漂白后的浸出液毒性远高于原始微塑料颗粒。Rochman等研究发现吸附了有毒化学物质的微塑料被鱼类摄食后,对鱼类肝脏能产生胁迫作用,并且进一步研究发现摄食富集了有机污染物的微塑料能够改变鱼类的基因表达,对于生物的遗传毒性产生影响。Ma等研究发现纳米微塑料能显著抑制大型溞对菲的降解作用。
2分析方法
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