湿地生态系统中微塑料污染及迁移转化研究进展

微塑料在自然环境中无处不在，是一种难以降解的新型污染物，近年来成为研究热点。通过综述湿地生态系统中微塑料的来源、污染特征及迁移转化的研究进展，分析了微塑料对于湿地生态系统中水生动植物和微生物的影响，并对湿地生态系统微塑料污染物研究方向进行了展望。通过对湿地生态系统中微塑料的分布、迁移转化和对生物影响进行分析，为摸清湿地生态系统中微塑料污染现状提供了技术理论支持。

一、湿地生态系统中微塑料的来源、污染特征及迁移转化

   随着全球经济的快速发展、工业化的水平提高和人口剧增，由此产生了大量的塑料污染，对人类健康和自然生态环境已构成了严重威胁。微塑料是指直径小于5mm的塑料碎片或颗粒，具有体积小、比表面积大、吸附污染物能力强等特点。微塑料污染已分布和渗透地球各个角落，在南太平洋、南北极、阿尔卑斯山等偏远地区已检测出各种各样的微塑料，表现出其在物理作用下具有强大的迁移能力，而在潮间带、河流、湖泊、湿地、水库、污水处理厂、农田更是普遍存在，均能检测出不同类型和不同粒径大小及不同颜色的微塑料。

    近年来，关于湿地生态系统中微塑料的前沿科学研究呈指数增长，许多国内外学者研究得出湿地作为介于海洋和陆地之间的重要生态系统，微塑料已广泛分布于沉积物、水体及植物、鸟类、鱼类等生物中，严重危害湿地生态资源环境。本文通过文献资料调查，分析了微塑料在湿地生态系统中的来源，综述了微塑料的污染特征和迁移转化以及对生物毒理的影响，为我国开展湿地生态系统中微塑料污染特征、生物毒性效应和污染防控等方面的基础应用研究提供参考。

 

二、微塑料对湿地生态系统的影响

1.微塑料对湿地动物的影响

  湿地动物主要包括鸟类、爬行类、两栖类、鱼类、兽类、无脊椎动物甲壳类等。微塑料颗粒相对较小，可被大量动物误以为是食物，从而摄入到体内，导致胃肠道堵塞、细胞坏死、炎症等。在湿地鸟粪内、江红树林湿地鱼类体内、性热带爪蟾蝌蚪、青鳉鱼口腔和肠道、大型溞等生物体内发现有微塑料，而且广泛存在。

2.微塑料对湿地植物的影响

  植物是湿地环境系统中的生产者，在养分循环过程中起着重要作用，微塑料对植物的影响分为直接影响和间接影响。直接影响是指水土环境中的微塑料通过被植物吸收到体内，阻隔植物吸收有机营养物从而抑制植物生长。间接影响指的是不同类型和粒径的微塑料通过改变植物生境的方式影响湿地植物，主要为土壤环境、水体环境和大气环境等因子的影响。目前大多数研究只局限于实验室的模拟试验，与实际环境还存在差别，未来应加强对野外微塑料污染对植物影响的机理研究。

3.微塑料对湿地微生物的影响

微生物在湿地生态系统中是不可或缺的重要组成部分，参与湿地能量流动、物质循环和代谢，是湿地系统的分解者，在污染物降解过程中发挥重要作用。微塑料的存在会影响微生物的组成和代谢活性，降低细菌群落的丰富度和多样性。虽然大部分研究证明微塑料会影响微生物结构及多样性，但也存在可降解微塑料的微生物细菌，当微生物把微塑料聚合物作为碳源时，可将塑料聚合物矿化为二氧化碳和水。利用微生物处理法来降解微塑料具有环保能耗低、费用低、无二次污染等优点，因此，在微塑料防控中有较好应用前景。

三、展望

自然界中的微塑料对生物危害极大且难以被降解和去除，目前对于能解决微塑料污染的技术研究鲜有报道，因此，亟需研发针对湿地生态系统中新型有机污染物微塑料降解去除的新材料和新方法，如可尝试通过利用比表面积大、环境友好型铁基材料协同微生物联合吸附和降解微塑料等。

建议从以下4个方面开展湿地生态系统微塑料新型污染物的研究工作：  

1）湿地中的动物种类丰富，目前国内外研究发现在湿地、农田和水体等环境中蝌蚪、 蚯蚓、鱼类及鸟类均有微塑料含量，主要偏向于生物毒性效应研究，缺乏系统性的研究，其相互间的作用机理尚无相关报道。以动物之间摄食的关系为主线，可开展生物毒性与环境的响应关系研究。 

2）植物作为湿地生态系统中极其重要的组成部分，承担着为鱼类、鸟类和微生物提供栖息地的角色， 同时在湿地的氮磷等污染物吸收、根系输氧、生态 景观功能等方面也起着重要作用。为摸清不同科属或不同乔灌草植物体内的微塑料分布特征及其对不同植物生长的影响研究具有重要意义。

3）环境微生物是否能降解微塑料，这是当前相关学者最为关注的热点问题之一。在将来的研究中可重点应用现代分子生物学技术培养功能型微生物，研发能有效降解和去除微塑料的微生物 菌剂，为减少环境微塑料污染提供技术支持。

4）亟需研发针对湿地生态系统中新型有机污染物微塑料降解去除的新材料和新方法，如可尝试通过利用比表面积大、环境友好型铁基材料协同微生物联合吸附和降解微塑料等。