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作者：李道季1,2 （1.華東師范大學， 河口海岸學國家重點實驗室 2.華東師范大學海洋塑料研究中心） 

摘要：海洋塑料垃圾污染是人類面臨的最為急迫的全球海洋環(huán)境問題之一，已引起各國政府、公眾、科學界、媒體及非政府組織等的廣泛關注，并成為當前海洋生態(tài)與環(huán)境研究的熱點問題之一，亟待應對和解決. 從水體、沉積物及生物體內海洋塑料垃圾及微塑料污染特征、來源及歸趨角度，闡述了海洋微塑料垃圾的分布特征、潛在生態(tài)風險和應對措施，以及國內外應對海洋塑料及微塑料污染所采取的管控措施，介紹了各國政府和非政府組織所提出的法律法規(guī)和公約倡議. 鑒于當前鮮見典型區(qū)域塑料污染管控和生態(tài)風險評估體系研究，從科學研究和管理控制兩個方面，進一步指出現(xiàn)階段在海洋塑料垃圾及微塑料研究和管控方面存在的諸多問題，如方法學(采集、預處理和分析)的差異性，來源、輸運與歸趨尚不明確，生態(tài)風險評估體系未建立及相關管控的法律法規(guī)待健全等. 在此基礎上對我國海洋塑料和微塑料研究提出建議：①深入研究與國際接軌的標準化塑料及微塑料研究方法學(樣本采集、預處理和分析)問題、準確估算入海通量、環(huán)境歸趨及環(huán)境濃度下潛在的生態(tài)風險等；②支持開展海洋塑料垃圾和微塑料研究專題的大洋航次(太平洋和印度洋等)，系統(tǒng)地開展河流系統(tǒng)-深海海盆-極地等的海洋微塑料綜合研究；③研發(fā)水環(huán)境中塑料和微塑料垃圾的攔截和處理技術，制定和強化塑料及微塑料管控的法律法規(guī)和政策措施；④建立完善的海洋塑料垃圾污染公共環(huán)境意識教育體系，以喚起公眾對海洋污染的關注.

微塑料在全球各地已被不同程度地檢出，分布區(qū)域遍及全球各個角落，如從近岸河口區(qū)域到大洋、從赤道海域到南北極、從海洋表層到大洋的超深淵帶. 自20世紀50年代塑料被大量生產以來[1]，其產量逐年穩(wěn)步增加，2016年全球塑料制品總產量已達3.35×108t，年均增約4%[2]. 據(jù)初步估算，世界各國每年向海洋輸出的塑料垃圾可達4.8×106～1.27×107t[3]，其中有將近1.15×106～2.41×106t的塑料垃圾由河流進入海洋[4]. 海洋環(huán)境中塑料垃圾的持續(xù)富集日益引起各界的重視，2015年海洋塑料污染已被列為與全球氣候變化、臭氧耗竭、海洋酸化并列的重大全球環(huán)境問題[5]. 自2014年起，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署連續(xù)在第1、第2、第3屆聯(lián)合國環(huán)境大會上對海洋塑料垃圾和微塑料問題給予了特別關注，并提出了全球海洋塑料垃圾消減倡議[6-8]. 2015年，聯(lián)合國海洋環(huán)境保護科學問題聯(lián)合專家組(GESAMP)將海洋微塑料對海洋生物的危害程度等同于大型海洋塑料垃圾[9]. 據(jù)悉，海洋塑料垃圾污染致使全球經濟損失超過80×108美元，其中就包括31×108美元的水產品損失[10].

1 國際海洋塑料和微塑料污染及應對

海洋塑料垃圾極難降解，這意味著人類制造的大多數(shù)聚合物塑料制品將持續(xù)存在數(shù)十年甚至可能持續(xù)數(shù)百年、千年. 這些陸源塑料垃圾在外界驅動力作用下進入海洋環(huán)境，隨洋流長距離輸送，進入大洋環(huán)流和深海海底[11-13].

大約60%塑料產品的密度低于海水[14]. 當海洋塑料垃圾進入海洋環(huán)境后，一部分漂浮的塑料通過海流和風的輸運進入海洋環(huán)流，形成已知世界大洋五大渦旋塑料垃圾聚集區(qū)[15]. 其中，北太平洋亞熱帶環(huán)流東部存在一個著名的“大太平洋垃圾帶”，該地區(qū)相對較高濃度的塑料垃圾被歸因于通過黑潮延伸體系統(tǒng)及海洋漁業(yè)生產活動攜帶的大量亞洲源塑料. 新研究結果顯示，該垃圾帶有0.45×105～1.29×105t塑料漂浮在1.6×106km2區(qū)域內；塑料漂浮物中微塑料在質量上占到了8%，數(shù)量上占1.8×1012～3.6×1012個塑料的94%，且有呈指數(shù)增長的態(tài)勢；從收集的塑料垃圾中標簽判斷，日本和中國是主要的來源，分別占29.79%和29.27%[16].

研究[17]表明，大型塑料垃圾嚴重地破壞了自然環(huán)境，已在從海洋大型哺乳類動物(如鯨魚、海豚等)到各種鳥類、魚類和無脊椎動物等100多種動物體內發(fā)現(xiàn)了塑料垃圾. 塑料垃圾被鳥類、海龜?shù)群Ｑ笊飻z入會導致其疾病或死亡，其還會纏住鯨魚和海豚等生物以及破壞重要的棲息地(如珊瑚礁). 此外，塑料垃圾還可能會導致化學污染、外來物種入侵等問題，破壞當?shù)氐穆糜螛I(yè)和漁業(yè)(如污染沙灘和破壞漁具). 除了對海洋環(huán)境的直接影響外，大型塑料垃圾也會慢慢通過生物或物理作用碎片化，成為微塑料垃圾的重要來源.

微塑料普遍被定義為直徑小于5 mm的塑料顆粒，依據(jù)來源劃分：①原生微塑料，指粒徑小于5 mm的人造工業(yè)產品，如牙膏、發(fā)膠、潔面乳和空氣清新劑中的微粒等[18-19]，這些微塑料會隨生活污水的排放等途徑而進入周圍環(huán)境；②次生微塑料，由大型的塑料垃圾經過物理、化學和生物等作用過程破碎而成[20]. 室內試驗研究[21]表明，微塑料顆粒能夠被海洋生物攝食，對其造成物理危害，如阻塞其攝食輔助器官和消化道、產生偽飽腹感、消耗生物儲存能量等. 有研究報道稱，人類食品及其添加劑中微塑料污染也普遍存在，如海洋貝類軟組織中微塑料顆粒的高含量為20個g[22]，食鹽中為7～681個kg[23-24]. 也有研究發(fā)現(xiàn)，法國空氣中塑料纖維沉降量為2～355個(d·m2)，平均每m3室外空氣中有0.9個塑料纖維[25-26]，上述空氣中的微塑料也可能會進入海洋環(huán)境. 目前，在野外環(huán)境中尚沒有直接的證據(jù)表明微塑料對生態(tài)系統(tǒng)造成了影響；盡管室內毒理學試驗表明微塑料能對生物產生多種毒性效應，但這些試驗使用的微塑料濃度遠高于真實環(huán)境中的濃度；諸多研究已表明，微塑料可以通過水產品和食鹽等沿食物鏈向人類傳播，但其健康風險還鮮見研究證實. 此外，微塑料還可能會給海洋生物帶來復合化學污染損傷，如塑料中的有毒單體添加劑及其從周圍環(huán)境富集持久性有機污染物及重金屬等[27]. 這些污染物在生物體內富集可能隨食物鏈傳遞，進而可能對海洋生物以及人類健康造成有害影響.

鑒于海洋塑料和微塑料污染的嚴峻形勢，除了聯(lián)合國環(huán)境大會外，2015年聯(lián)合國大會的聯(lián)合國首腦會議上通過的《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》，其中提出17個可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)中的SDG14特別提及了海洋塑料污染的應對問題.

在國際法律框架下，《聯(lián)合國海洋法公約》、《國際海事組織公約》、《倫敦公約》(LC)、《倫敦協(xié)議》(LP)、《聯(lián)合國糧農組織負責任的漁業(yè)行為守則》、聯(lián)合國環(huán)境署《保護海洋環(huán)境免受陸地活動影響的全球行動綱領》(GPA)、《聯(lián)合國生物多樣性公約》、《保護野生動物遷徙物種公約》(CMS或波恩公約)、《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》、《關于控制危險廢物越境轉移及其處置的巴塞爾公約》等都涉及到海洋塑料垃圾問題. 上述部分公約中明確提出了沿海國家具有保護和維護海洋環(huán)境的義務，制定了海上作業(yè)的塑料污染管理條例，禁止向海洋傾倒垃圾等多項針對海洋垃圾排放管理的條例，同時也表明了各國和地區(qū)均在海洋垃圾污染管控和生物多樣性保護方面所做出的努力. 然而，大部分公約中多數(shù)指的是固體垃圾，對于塑料垃圾回收提出了較為明確的要求，但并未提出微塑料的管控措施. 一些海洋國際組織和機構，包括國際海事組織(International Maritime Organization，IMO)、西北太平洋行動計劃(Northwest Pacific Action Plan，NOWPAP)、聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學委員會(United Nations Educational Scientific and Cultural Organization-Intergovernmental Oceanographic Commission，UNESCO-IOC)、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署-地中海行動計劃(United Nation Environment Programme-Mediterranean Action Plan，UNEP-MAP)、奧斯陸巴黎保護東北大西洋海洋環(huán)境公約(Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic，OSPAR)、波羅的海海洋環(huán)境保護委員會(Baltic Marine Environment Protection Commission，HELCOM)、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(United Nations Industrial Development Organization，UNIDO)、海洋污染科學專家組(Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollution，GESAMP)等也制定了海洋垃圾的相關指導文件，均在不同程度上涉及到微塑料污染的評估. 有些機構還組織召開了區(qū)域研討會，倡導提高應對海洋塑料污染水平和付諸積極行動. 2017年9月以來，聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學委員會西太平洋分委會(UNESCO-IOCWESTPAC)、北太平洋海洋科學組織(PICES)、東南亞國家聯(lián)盟(ASEAN)等分別召開了國際會議或組織工作組研究應對海洋塑料和微塑料污染問題.

針對海洋微塑料問題，2009年以來，歐盟部分成員國、美國、英國、韓國、加拿大和印度尼西亞等國家地區(qū)分別對海岸漂浮垃圾處理、化妝品中禁用塑料微珠等制定了相關法案和行動計劃. 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在2015年6月8日即世界海洋日發(fā)布的報告中，倡議世界各國和地區(qū)逐步淘汰并禁止塑料微珠(初級微塑料)用于個人護理品和化妝品中. 一些西方國家紛紛出臺政策法規(guī)予以應對，此外，2018年5月，歐盟提出“限塑令”方案，禁限一批日常塑料用品，并提出歐盟成員國需要在2025年之前實現(xiàn)回收90%塑料飲料瓶的目標，進一步明確提出減少大型塑料垃圾(次級微塑料的來源)的排放. 除此之外，一些非政府組織也對于海洋塑料污染的治理開展了一些行動. 國際上現(xiàn)有海洋塑料垃圾收集治理技術以荷蘭The Ocean Cleanup公司項目為代表，具有較大的國際影響力，然而其實際凈化效果仍需實踐驗證. 實效治理類，如The Seabin Project等，通常在碼頭等景觀水域定點放置以達到美觀效果，但無法大范圍實效解決塑料垃圾問題，且忽視了收集與回收的挑戰(zhàn). 就當下而言，通過開展高關注度的治理行動、媒體廣泛報道、大型企業(yè)積極呼應、政府機構支持及宣傳教育等途徑，在民間就海洋塑料垃圾和微塑料問題建立了較為廣泛的認識.

2 國內海洋塑料和微塑料污染及應對

我國是塑料生產與消費大國，2014年塑料產量和消費量已占全球塑料產量和消費的近14. 2016年我國塑料制品年產量高達7.72×107t，約占全球產量的28%，在海洋塑料垃圾應對方面?zhèn)涫車H關注[2]. 2015年美國學者在Science期刊上發(fā)表的文章聲稱，全球192個沿海國家每年向海洋輸出4.80×106～1.27×107t的塑料垃圾，并且列出我國是生產塑料垃圾最多的國家之一[3]，給我國造成極大的國際輿論壓力，但其模型估算入海塑料垃圾量的準確性有待商榷.

國家海洋局早在2007年起就組織開展了近岸海域海洋大型海洋垃圾監(jiān)測研究，發(fā)現(xiàn)其中有70%～80%為塑料垃圾. 2013年華東師范大學研究并報道，我國長江口及鄰近海域、閩浙沿海等海洋微塑料的賦存特征，成為我國最早的海洋微塑料污染的研究案例[28-29]. 近幾年，我國海洋微塑料研究進展較快，關注的領域主要集中在微塑料在不同海洋環(huán)境介質中的含量、分布及特征，生物攝食微塑料后的累積及其毒理效應，微塑料對持久性有機污染物POPs的富集機制等方面. 科學技術部2016年啟動國家重點研發(fā)計劃“海洋微塑料監(jiān)測和生態(tài)環(huán)境效應評估技術研究”項目，是目前世界大國中在國家層面較早開展的針對海洋微塑料污染的科研項目. 該項目主要包括海洋微塑料監(jiān)測研究方法的標準化、近海微塑料的遷移擴散機制研究、微塑料的生態(tài)毒理學效應研究、對海洋生態(tài)系統(tǒng)的危害研究以及環(huán)境生態(tài)風險評估技術和管控與處置技術研發(fā)等，目前已取得了一系列階段性重要成果. 同時，國家海洋局也開始進行海洋微塑料業(yè)務化監(jiān)測試行. 2015年底，華東師范大學成立“海洋塑料(垃圾)研究中心”，旨針對海洋塑料污染問題開展了多學科研究，成為我國開展海洋塑料問題研究最為深入的單位. 國家自然科學基金委員會從2015年以來共資助了20多項關于微塑料的研究項目. 目前，我國海洋微塑料研究處于與國際并跑水平. 我國相關科研院所和高校已在近海、河流等區(qū)域開展相關研究工作，并將拓展到深海、大洋和極地等國際水域. 研究結果表明，海洋微塑料廣泛存在于我國近海、河口和生物體中. 近海表層水體漂浮微塑料平均密度為0.33～545個m3[30-31]；近海魚類消化道內的微塑料含量為1.1～7.2個條[32]；海洋貝類軟組織中微塑料含量為0.9～4.6個g[33]. 與近年來國外有關調查結果相比，我國海洋微塑料污染程度處于中等水平. 上述研究表明，我國已開展的應對海洋塑料垃圾和微塑料污染的行動成效顯著. 同時，2016年10月在上海舉行了第283期東方科技論壇“海洋微塑料污染與控制”學術研討會，是我國第1次召開的海洋微塑料污染與控制專題的國際學術研討會. 2018年4月在華東師范大學召開了“第二屆海洋微塑料污染與控制國際學術研討會”，更加深入探討了海洋塑料污染的新科學研究和社會的應對框架、塑料垃圾入海量估算的結果及方法、塑料污染管理方面存在的問題和政策建議、我國海洋塑料污染面臨的挑戰(zhàn)和努力、相關的法律和法規(guī)以及海洋垃圾清除公益行動等議題. 2018年6月，“第1屆全國環(huán)境微塑料污染與管控學術研討會”在舟山市召開，較為全面地交流了我國環(huán)境微塑料的研究進展；7月，生態(tài)文明貴陽國際論壇2018年年會“海洋微塑料研討會”在貴陽召開，各國政府代表、專家學者、環(huán)保人士及國際組織代表針對海洋微塑料污染現(xiàn)狀及應對策略進行了深入探討.

此外，我國還積極參與了聯(lián)合國及區(qū)域合作框架下的雙邊和多邊應對海洋塑料垃圾污染的國際合作和行動，并領導區(qū)域國際合作研究，如由我國科學家領導的聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學委員會西太平洋分委會亞太區(qū)域“海洋微塑料研究項目”. 我國領導人在2017年11月召開的第十二屆東亞峰會上也提出了主辦召開海洋微塑料研討會的倡議. 同時，我國科學家在IMO、UNEP、UNESCO-IOC、NOWPAP、PICES等多個國際組織以及雙邊和多邊的國際場合中都積極參與相關應對海洋塑料垃圾和微塑料污染的國際活動和科學研究.

盡管當下我國還沒有為控制海洋塑料污染控制制定專門的法律法規(guī)，但我國很早就有相關的立法涉及塑料垃圾問題，如1995年的《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，2000年的《關于立即停止生產一次性發(fā)泡塑料餐具的緊急通知》(禁塑令)，2007年的《國務院辦公廳關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知》(限塑令)，2007年原國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《廢塑料回收與再生利用污染控制技術規(guī)范》，全國人民代表大會常務委員會2009年通過發(fā)布的2009年的《中華人民共和國循環(huán)經濟促進法》以及2012年的《中華人民共和國清潔生產促進法》. 目前，隨著各地禁塑令的出臺，各地大力推進城市垃圾分類管理和鄉(xiāng)村文明建設等“美麗中國”建設，這些舉措都會大幅減少未來我國的塑料垃圾排放量.

3 我國現(xiàn)階段海洋微塑料研究存在的問題

目前，在科學技術和行政法規(guī)兩個層面上，我國在應對海洋塑料垃圾和微塑料污染方面還存在諸多問題和不足.

3.1 科學技術層面

a) 微塑料分析方法學方面. 作為新型海洋污染物，國際上海洋微塑料研究尚缺乏統(tǒng)一監(jiān)測、分析和評估技術標準. 雖然我國已經編制了《海洋微塑料監(jiān)測技術規(guī)程(試行)》，但對于微塑料的定量和定性分析方法學方面仍需進一步探討和完善. 尤其是在不同環(huán)境介質微塑料樣品的采集方法、表征方式及光譜分析方面還需進一步探究.

b) 海洋微塑料來源與歸趨方面. 我國入海塑料垃圾和微塑料實際通量尚不完全清楚. 我國模型計算初步結果與國際上報道數(shù)據(jù)存在較大出入(數(shù)據(jù)待發(fā)表)，國際報道很有可能過高估計了我國陸源塑料垃圾入海通量. 此外，從全球尺度上，海洋塑料垃圾實測質量僅是模型估算值的1%，大量的海洋塑料垃圾不知去向[15]，造成這種巨大差異的具體原因尚有待進一步明晰. 這些海洋塑料垃圾的來源、途徑和輸運微塑料在海洋環(huán)境中的相互作用和最終歸趨，以及塑料垃圾和微塑料在不同海洋環(huán)境中的降解過程與機制都有待進一步明確.

c) 微塑料潛在生態(tài)風險評估方面. 在實際環(huán)境中尚沒有直接的證據(jù)表明海洋微塑料對生態(tài)系統(tǒng)造成了影響，環(huán)境濃度水平下海洋塑料和微塑料的毒性效應及其機理仍然不甚清楚.

d) 海洋微塑料污染管控措施方面. 海洋塑料垃圾和微塑料污染作為全球性的環(huán)境問題，從2015年開始出現(xiàn)規(guī)模性研究項目(科技部重點專項是其中之一)，然而到目前為止，我國的規(guī)模性研究和國際上的全球性聯(lián)合研究還較為缺乏. 陸源及海洋環(huán)境中塑料垃圾和微塑料的高效收集及清除技術，也有待研發(fā). 在河流中治理是國際公認的有效減少塑料垃圾進入海洋方式，但是迄今為止我國尚鮮見任何高效治理河流塑料的技術或項目.

3.2 行政法規(guī)層面

a) 在法律層面上，在《斯德哥爾摩公約》《巴塞爾公約》和《鹿特丹公約》的履約談判中，海洋塑料垃圾和微塑料已成為熱點問題，我國的履約工作也面臨新的形勢和任務，需要在外交談判和履行國際環(huán)境公約中做出應對，將履約要求納入國家相關規(guī)劃，并積極應對未來相關國際法規(guī)制定方面的需求. 然而，當下，我國還沒有針對塑料垃圾和微塑料污染管控的專門法律. 現(xiàn)行立法主要存在以下不足：相關規(guī)定過于抽象，不容易實際執(zhí)行；政府部門的責任規(guī)定不清；在法律中對經濟手段的應用不足等.

b) 在政府部分監(jiān)管方面，我國海洋垃圾問題除了應該由生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一監(jiān)管之外，具體職能卻分散在不同部級部門及其下屬對應單位中，國土資源部、國家海洋局等也具有部分管理職能. 現(xiàn)行管理體制導致協(xié)調性不夠，多頭管理也帶來責任不明的現(xiàn)象，對海洋垃圾管控的最終負責部門不清晰. 我國尚缺乏對海上和內陸水上運輸以及與漁業(yè)產生等塑料垃圾的有效管控.

c) 在科教宣傳方面，我國民眾普遍對塑料污染的認知程度較低，尤其是海洋塑料垃圾和微塑料污染方面的環(huán)境教育體系尚未健全.

4 建議與對策

目前，我國正在積極應對海洋塑料及微塑料污染的問題，其中方法學、來源與歸趨、生態(tài)風險評估和防控等是當前的重點，亟待從以下方面予以應對：

a) 研究制定與國際接軌的微塑料樣品采集、分析和鑒定方法. 研究確定人類活動產生的塑料垃圾進入海洋陸海交界的主要河流和河口系統(tǒng)中微塑料污染的來源、程度、類型和層次. 建立海洋塑料和微塑料源-匯的分析方法以及微塑料對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的風險評估方法，改進對海洋塑料和微塑料的歸趨和影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的預測，最終指導和干預未來減緩海洋塑料污染的戰(zhàn)略.

b) 開展微塑料潛在生態(tài)風險評估. 調查海洋塑料垃圾與關鍵海洋生物的相互作用，開展環(huán)境濃度水平下微塑料的毒性效應及其機理研究，從而了解塑料污染及與有害化學物質復合污染對海洋生物生活史不同階段生物體的影響. 支持開展海洋塑料垃圾和微塑料研究專題的大洋(太平洋和印度洋等)科考航次，系統(tǒng)開展河流系統(tǒng)—深海盆地—極地等的海洋微塑料的綜合研究. 研發(fā)污水處理過程中對微塑料的攔截和降解處理工藝技術，研發(fā)河流、海洋環(huán)境中塑料垃圾的收集處理技術.

c) 應重點關注河流沿海船舶和漁業(yè)活動等產生的塑料垃圾污染治理. 建議啟動對現(xiàn)有相關法律法規(guī)的修法程序，對我國現(xiàn)行可能涉及海洋塑料垃圾和微塑料問題的法律法規(guī)條文進行修訂和增補，使現(xiàn)有相關法律法規(guī)條文針對海洋塑料垃圾和微塑料的管控更為具體，責任更為明確. 推動“河長制”和“湖長制”與“灣長制”的銜接，強化其塑料垃圾的管控職責，構建源匯雙截留的海洋塑料垃圾管控防治機制. 建議制定與國際上相適應的環(huán)保政策、產業(yè)發(fā)展政策和國際貿易政策和法律措施.

d) 建立完善的海洋塑料垃圾污染公共環(huán)境意識教育體系，喚起公眾對海洋污染的關注，激發(fā)公眾的環(huán)保意識，進而改變消費行為，自覺養(yǎng)成垃圾分類的習慣，循環(huán)利用，并有助于從源頭上解決塑料污染問題.

E)大力推廣塑料可降解產品研發(fā)，從材料源頭杜絕塑料污染，研發(fā)可替代性產品，杜絕二次污染。