摘要:近年來(lái),塑料在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化和不良影響引起了極大關(guān)注。最近研究表明,塑料材料能夠破碎成納米塑料并在環(huán)境中積累。納米塑料可以表現(xiàn)出與本體材料差異明顯的物理和化學(xué)性質(zhì)。因此,需要分析和消除納米塑料可能對(duì)環(huán)境造成的風(fēng)險(xiǎn)和危害。針對(duì)水體環(huán)境中納米塑料新興污染進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)論述納米塑料對(duì)水生生物和人類健康的影響,以及在水環(huán)境介質(zhì)中檢測(cè)納米塑料所面臨的挑戰(zhàn),最后對(duì)未來(lái)研究趨勢(shì)進(jìn)行了展望,為今后納米塑料的相關(guān)研究提供參考。
關(guān)鍵詞:納米塑料;水體環(huán)境;檢測(cè)技術(shù);環(huán)境危害;人體健康
0 引 言
塑料及其制品在人類生活中占據(jù)非常重要的位置,在各行各業(yè)乃至日常生活中使用范圍甚廣,隨著人們對(duì)塑料制品的依賴程度越來(lái)越高,生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,全球每年塑料制品的生產(chǎn)量超3.2億t,21世紀(jì)被描述為“塑料時(shí)代”。塑料及其制品的迅速發(fā)展讓人們的生活方式變得更加簡(jiǎn)潔便利,但與此同時(shí),大量廢棄塑料垃圾沒(méi)有得到正確有效的處理。塑料在風(fēng)力、洋流的作用下,在水體中長(zhǎng)距離遷移,從高山到平原陸地,從河流湖泊到深海沉積物,對(duì)全球水環(huán)境造成了嚴(yán)重污染[1]。
近年來(lái),環(huán)境塑料特別是微塑料污染逐漸發(fā)展成為人們關(guān)注的新熱點(diǎn)之一。塑料產(chǎn)量每年都在增加,這也使得塑料垃圾在環(huán)境中不斷積累。在環(huán)境中,大塊塑料會(huì)降解成更小的碎片(<5 mm),這些小碎片通常被稱為微塑料,降解過(guò)程包含化學(xué)和物理過(guò)程,主要涉及光降解、氧化、水解降解和機(jī)械粉碎等[2]。20世紀(jì)70年代,在開闊水域發(fā)現(xiàn)了第一批<5 mm的微塑料顆粒。最近的研究證實(shí)了塑料微粒的降解過(guò)程不會(huì)在微米級(jí)停止的猜想,塑料微粒會(huì)繼續(xù)分解形成納米塑料顆粒。與基于相同材料的宏觀大塑料顆粒相比,這種納米顆粒通常表現(xiàn)出不同的物理和化學(xué)性質(zhì)。此外,其與生物體之間的相互作用也可能大不相同。因此,微塑料和納米塑料之間的差異不容忽視[3]。
與塑料微粒一樣,納米塑料能夠吸附并攜帶對(duì)環(huán)境具有潛在生物毒性的疏水性化學(xué)物質(zhì),比如,多氯聯(lián)苯、環(huán)境激素和殺蟲劑等[4]。但是由于納米塑料尺寸更小,比表面積更大,往往會(huì)吸附更多的有害物質(zhì)。因?yàn)榧{米塑料顆粒的性質(zhì)與尺寸息息相關(guān),研究納米塑料與環(huán)境的相互作用,特別是與生物體的相互作用,對(duì)于評(píng)估其對(duì)人體的危害非常重要。然而,目前的研究更多關(guān)注微塑料對(duì)水生環(huán)境和人體健康的影響,對(duì)于納米塑料的研究還相對(duì)較少,其理應(yīng)獲得較多的關(guān)注。雖然水體環(huán)境中納米塑料長(zhǎng)期影響仍然難以預(yù)測(cè),但其將不可避免地給社會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。本文對(duì)納米塑料及其對(duì)環(huán)境和人類健康的影響的現(xiàn)有研究進(jìn)行綜述,并分析現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù),旨在為后續(xù)的研究提供參考。
1 納米塑料對(duì)水生環(huán)境的影響
與環(huán)境中的大塑料和微塑料一樣,納米塑料顆粒也會(huì)對(duì)水生環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。近年來(lái),利用聚苯乙烯(PS)納米顆粒進(jìn)行模擬的幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究表明,各種生物體,如浮游動(dòng)物、藻類、水蚤和貽貝等,會(huì)攝取納米塑料顆?;?qū)⑵湮降缴矬w表面[5,6]。Sun等[7]對(duì)比了50 nm的納米塑料在80 mg/L下,對(duì)海洋中嗜堿鹽單胞菌的氧化應(yīng)激毒性。該研究發(fā)現(xiàn),胺改性的PS納米顆粒對(duì)細(xì)菌的氧化應(yīng)激毒性比未改性的納米顆粒高。Brandts等[8]的研究表明,即使在實(shí)驗(yàn)設(shè)置的最低濃度下,PS納米塑料也會(huì)引發(fā)貽貝的氧化損傷。Della等[9]的實(shí)驗(yàn)研究表明,在海膽胚胎中,1~50 μg/mL的氨基改性PS納米塑料的積累會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)和胚胎毒性的改變。
Greven等[10]報(bào)道了納米塑料對(duì)魚類先天免疫系統(tǒng)的影響,表明魚類對(duì)PS和聚碳酸酯納米顆粒的應(yīng)激反應(yīng)可能干擾魚類種群的抗病性。Lu等[11]測(cè)試了PS塑料在斑馬魚體內(nèi)的吸收和累積,并研究了其對(duì)肝臟的毒性作用。結(jié)果表明,暴露7 d后,魚鰓、肝臟和腸道中均有小粒徑的塑料顆粒累積,而大粒徑的塑料顆粒只存在于魚鰓和腸道中。組織病理學(xué)分析表明,5 μm和70 nm PS塑料顆粒均可引起魚肝臟炎癥和脂肪積累。PS納米塑料還能顯著提高超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶的活性,說(shuō)明其可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激。此外,代謝組學(xué)分析結(jié)果表明,暴露于PS納米塑料環(huán)境下可引起魚肝臟代謝過(guò)程的改變,并干擾脂肪和能量代謝。
Wegner等[12]將藍(lán)色貽貝暴露于不同濃度的納米PS和不同濃度的藻類中飼養(yǎng),研究了30 nm PS顆粒對(duì)藍(lán)色貽貝攝食行為的影響。當(dāng)納米PS存在時(shí),藍(lán)貽貝的過(guò)濾活性降低,這表明納米PS會(huì)給藍(lán)色貽貝的攝食行為帶來(lái)負(fù)面影響。Mattsson等[13]證明了納米塑料顆粒會(huì)降低水生浮游動(dòng)物的存活率,穿透魚類的血腦屏障,并導(dǎo)致其行為障礙。Mattsson團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)納米塑料顆粒與腦組織之間的直接相互作用,這可能是頂級(jí)消費(fèi)者行為障礙背后的機(jī)制之一。
綜上,納米塑料可以被生物體攝入,積累在體內(nèi),并沿著食物鏈轉(zhuǎn)移。納米塑料對(duì)生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖都有影響,擾亂了機(jī)體的正常代謝。對(duì)生物體的毒性作用主要取決于納米塑料的表面化學(xué)性質(zhì)和粒徑。正電荷納米塑料和負(fù)電荷納米塑料對(duì)細(xì)胞正常生理活性的影響更為顯著,粒徑較小的納米塑料更容易穿透細(xì)胞膜,在組織和細(xì)胞中積累,從而產(chǎn)生更大的毒性作用。此外,由于比表面積大,具有疏水性等特點(diǎn),納米塑料顆粒極有可能與其周圍環(huán)境發(fā)生相互作用,吸附并攜帶對(duì)環(huán)境具有潛在生物毒性的疏水性化學(xué)物質(zhì)。這會(huì)改變納米塑料的物理化學(xué)性質(zhì),也會(huì)改變其在水環(huán)境中的遷移過(guò)程。所以在以后實(shí)驗(yàn)研究中,為了盡可能模擬自然條件,需考慮在這種情況下,納米塑料對(duì)水生環(huán)境的影響。此外,目前還缺乏關(guān)于納米塑料(和被吸附的污染物)在食物鏈上轉(zhuǎn)移,在環(huán)境中積累和與生物體相互作用的研究。另外,很多研究中納米塑料的有害作用都是使水生動(dòng)物暴露在高于環(huán)境濃度幾個(gè)數(shù)量級(jí)的納米塑料濃度下被證實(shí)的,尚缺乏接近環(huán)境濃度下的相關(guān)研究。
2 納米塑料對(duì)人體健康的影響
納米塑料對(duì)環(huán)境特別是人類健康可能存在的危害和風(fēng)險(xiǎn)已引起關(guān)注。納米塑料在人體內(nèi)的副作用包括細(xì)胞毒性、引發(fā)炎癥和激發(fā)活性氧產(chǎn)生等。許多使用人類細(xì)胞系的體外研究表明,聚合物納米顆粒有可能激活人體先天免疫系統(tǒng),誘導(dǎo)炎癥反應(yīng),或促進(jìn)氧化應(yīng)激過(guò)程。
Brown等[14]以PS為研究對(duì)象,考察了其尺寸與引發(fā)炎癥反應(yīng)間的關(guān)系,研究結(jié)果表明:粒徑較小的納米塑料顆粒會(huì)導(dǎo)致人類A549肺細(xì)胞的IL-8基因表達(dá)明顯增加,而用其他較大粒徑塑料顆粒處理的對(duì)照組沒(méi)有出現(xiàn)該現(xiàn)象。Forte等[15]研究了胃腺癌細(xì)胞對(duì)未改性PS納米顆粒的攝取動(dòng)力學(xué),發(fā)現(xiàn)即使PS納米顆粒不帶電,也會(huì)影響細(xì)胞活力、炎癥基因表達(dá)和細(xì)胞形態(tài)。Xia等[16]認(rèn)為30 nm PS納米塑料會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞大囊泡形成,阻斷了內(nèi)吞系統(tǒng)中囊泡的運(yùn)輸,以及細(xì)胞分裂所需的規(guī)則蛋白的分布,從而導(dǎo)致巨噬細(xì)胞雙核化。黏蛋白對(duì)PS納米顆粒毒理學(xué)影響的研究結(jié)果表明:胺改性57 nm PS顆粒與黏蛋白之間的相互作用明顯,會(huì)使黏蛋白發(fā)生聚集,誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞死亡[17]。Liu等[18]進(jìn)一步研究證實(shí)PS納米顆粒能夠誘導(dǎo)人類細(xì)胞中活性氧的產(chǎn)生。
由于納米塑料性質(zhì)穩(wěn)定,降解困難,容易在組織和細(xì)胞中積累,會(huì)引起機(jī)體代謝紊亂和局部炎癥。尤其對(duì)于腸道疾病患者,炎癥感染引起的組織通透性改變會(huì)顯著增加納米塑料的轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收,從而進(jìn)一步增加暴露風(fēng)險(xiǎn)。最近,研究人員已經(jīng)開始意識(shí)到納米塑料對(duì)人類健康的潛在影響。納米塑料對(duì)人體的直接和間接影響的研究已逐漸展開。然而,這些研究的實(shí)驗(yàn)對(duì)象僅限于模型細(xì)胞和生物體,所研究的納米塑料的形狀和組成相對(duì)單一。因此,進(jìn)一步的研究應(yīng)著眼于普通生物體或食物鏈中的納米塑料污染,從而能夠準(zhǔn)確、全面地評(píng)估納米塑料對(duì)人類健康的影響。
3 納米塑料的檢測(cè)技術(shù)
納米塑料顆粒體積小,其與環(huán)境有機(jī)物的化學(xué)成分類似,因此在環(huán)境樣品或復(fù)雜的生物基質(zhì)中對(duì)其進(jìn)行可靠的識(shí)別和檢測(cè)富有挑戰(zhàn)。對(duì)塑料聚合物顆粒進(jìn)行檢測(cè)對(duì)于分析環(huán)境樣品中納米塑料具有重要意義,一方面,可以確定系統(tǒng)中是否存在納米塑料;另一方面,可以獲得顆粒的額外化學(xué)特性,例如是否有相關(guān)添加劑存在[19,20]。在微塑料分析中,振動(dòng)光譜通常與光學(xué)顯微鏡結(jié)合提供成像,從而能夠分析單個(gè)顆粒的性質(zhì)。這種方法能夠提供大量關(guān)于顆粒大小、尺寸分布和幾何形狀等信息。然而,隨著粒徑的減小(<10 μm),這種方法越來(lái)越不適用,這主要是由于小尺寸顆粒數(shù)量增加以及儀器檢測(cè)限等原因。隨著紅外光譜和拉曼光譜技術(shù)越來(lái)越自動(dòng)化,其顯微鏡圖像可以提供顆粒數(shù)量、尺寸分布和化學(xué)特性等信息[21,22]。氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)可以同時(shí)分析塑料的聚合物類型和樣品中的有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑及其在樣品中的質(zhì)量,卻是一種破壞性的分析技術(shù),無(wú)法提供聚合物顆粒的尺寸、形狀和數(shù)量等信息。常用技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)見表1。
表1 納米塑料檢測(cè)方法及比較
Table 1 Comparison of identification & determination methods of nanoplastics
3.1紅外光譜(FT-IR)
紅外光譜(FT-IR)是微塑料分析中最常用的光譜技術(shù),用紅外光照射樣品會(huì)激發(fā)振動(dòng)躍遷,從而產(chǎn)生獨(dú)特的光譜,根據(jù)光譜圖像可以識(shí)別樣品種類[23,24]。FT-IR中的一些特殊化學(xué)鍵(如羰基)可以反應(yīng)聚合物表面的氧化程度,進(jìn)而用于判斷塑料老化度。FT-IR主要應(yīng)用于2種工作模式:衰減全反射(ATR-FT-IR)和焦平面陣列(FPA-FT-IR),需根據(jù)測(cè)試樣品的尺寸、形狀和厚度等特性進(jìn)行選擇[25,26]。
由于FT-IR單粒子分析的尺寸檢測(cè)限在10 μm內(nèi),因此FT-IR只能用于納米塑料的批量分析[26]。有研究對(duì)懸浮液進(jìn)行過(guò)濾干燥后,利用衰減全反射紅外光譜技術(shù)分析獲得的固態(tài)樣品,發(fā)現(xiàn)洗面奶中含有聚乙烯(PE)納米塑料[27]。這項(xiàng)檢測(cè)需要幾mg干燥粉末,懸浮液干燥后的粉末中顆粒數(shù)量多達(dá)1010個(gè)。另一種利用FT-IR檢測(cè)納米塑料的方法是制備含有樣品的KBr壓片[28]。由于混合物的光譜是其各個(gè)組分的疊加光譜,所以FT-IR技術(shù)能夠識(shí)別混合物中各個(gè)組分。但是環(huán)境樣品中通常含有大量不同的聚合物,需要對(duì)其FT-IR進(jìn)行反卷積,這對(duì)數(shù)據(jù)分析提出了巨大的挑戰(zhàn)[29]。如果檢測(cè)前,能夠根據(jù)材料的密度或者表面物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)樣品進(jìn)行提純,可以大大減少數(shù)據(jù)分析的工作量。
為了在空間分辨率低于衍射極限時(shí),能夠記錄化學(xué)圖像,F(xiàn)T-IR常與原子力顯微技術(shù)(AFM)聯(lián)用,可得到50 nm范圍內(nèi)的光譜信息[30,31]。由于該方法對(duì)選定區(qū)域進(jìn)行圖像處理,因此很難實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)顆粒進(jìn)行分析,主要適用于對(duì)特定的納米顆粒進(jìn)行檢測(cè)。
3.2拉曼光譜(RM)
拉曼光譜(RM)技術(shù)利用激光的非彈性散射產(chǎn)生特定的光譜圖來(lái)識(shí)別和鑒定塑料顆粒[20,32,33]。該技術(shù)與FT-IR互為補(bǔ)充,也可以明確地識(shí)別塑料顆粒的化學(xué)組成。由于RM的光源不需要紅外光,可以使用較短波長(zhǎng)(如532 nm)的激光器,從而能夠獲得更高的空間分辨率,因此,RM可用于分析<1 μm的微塑料顆粒[34,35]。
與AFM-IR一樣,RM也可與AFM耦合,用于納米級(jí)樣品成像,光譜信息的空間分辨率為10 nm[36-38]。在尖端增強(qiáng)拉曼光譜(TERS)中,由于局部表面等離子體和避雷針效應(yīng),涂覆了銀或金的尖端能夠使拉曼信號(hào)增強(qiáng)。TERS常被用于研究薄膜中聚合物共混物之間的相互作用,也可用于分析納米塑料。然而,用于分析納米塑料的可靠性仍有待考察,因?yàn)楸砻娴入x子體信號(hào)的增強(qiáng)很大程度上取決于樣品和探針尖端的距離。在實(shí)際環(huán)境中,塑料顆粒表面的有機(jī)物可能會(huì)阻礙RM識(shí)別。
3.3X射線光電子能譜(XPS)
X射線光子的能量為1000~1500 eV,不僅可使分子的價(jià)電子電離,還可以激發(fā)內(nèi)層電子,內(nèi)層電子的能級(jí)受分子環(huán)境的影響很小[39]。同一原子的內(nèi)層電子結(jié)合能在不同分子中相差很小,具有特征性。XPS不僅為化學(xué)研究提供分子結(jié)構(gòu)和原子價(jià)態(tài)方面的信息,還能為材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、化學(xué)狀態(tài)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵方面的信息。有研究利用XPS技術(shù)確定護(hù)膚品中初級(jí)PS亞微米塑料顆粒和初級(jí)PE納米塑料顆粒的化學(xué)組成。單獨(dú)使用XPS技術(shù)可能無(wú)法明確地識(shí)別納米塑料的類型,但是XPS可以通過(guò)樣品表面氧元素含量變化判斷納米塑料被氧化的程度[40]。此外,XPS技術(shù)還被用于分析納米塑料對(duì)污水廠微生物胞外聚合物的影響。
3.4氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)
除了光譜學(xué),聚合物的質(zhì)譜鑒定是微塑料分析中另一種常用的方法,提供聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)而不是粒子數(shù)的信息。主要有2種類型:1)熱解氣相色譜-質(zhì)譜法(Py-GC-MS),通常是將單個(gè)質(zhì)量>350 μg的塑料顆粒放置于熱解管,在惰性氣體的環(huán)境中進(jìn)行熱降解,分析熱降解產(chǎn)物,從而判斷其化學(xué)組成[41];2)熱吸附解吸氣相色譜質(zhì)譜法(TED-GC-MS),允許在不去除有機(jī)質(zhì)的情況下分析環(huán)境樣品(樣品質(zhì)量高達(dá)20 mg)中的塑料顆粒[42]。該技術(shù)在進(jìn)行GC-MS分析前,先進(jìn)行樣品的熱萃取和固相吸附,避免了人工篩選,是其與Py-GC-MS技術(shù)的主要區(qū)別。近期,北大西洋副熱帶環(huán)流環(huán)境中首次觀測(cè)到亞微米和納米塑料,使用的檢測(cè)技術(shù)就是Py-GC-MS[43]。通過(guò)與參考數(shù)據(jù)庫(kù)的比較和主成分分析,檢測(cè)出PE、PS、聚酯類(PET)和聚氯乙烯(PVC)等塑料。一些研究證實(shí),Py-GC-MS與錯(cuò)流超濾、非對(duì)稱流場(chǎng)流分餾等技術(shù)結(jié)合可有效檢測(cè)納米塑料。
然而,這些技術(shù)均存在檢測(cè)限(LODs)問(wèn)題,如果不進(jìn)行預(yù)濃縮,則可能因?yàn)長(zhǎng)ODs過(guò)高以致不能用于檢測(cè)納米塑料。Mintening等[44]報(bào)道了PS納米塑料懸浮液的LOD為4 mg/L,而通過(guò)錯(cuò)流超濾預(yù)濃縮后,其LOD可降低到20 μg/L。據(jù)預(yù)測(cè),納米塑料的質(zhì)量在環(huán)境樣品中非常低,所以預(yù)濃縮對(duì)于檢測(cè)納米塑料至關(guān)重要。因?yàn)闆](méi)有環(huán)境中納米塑料含量的數(shù)據(jù),所以很難進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)濃縮。Gigault等[45]的研究中,預(yù)濃縮100倍就足以檢測(cè)出納米塑料的特征分解產(chǎn)物。
Py-GC-MS和TED-GC-MS比光譜分析速度快,但不能提供顆粒大小、數(shù)量、尺寸分布以及形貌和聚集情況等信息。這些信息必須通過(guò)非對(duì)稱流場(chǎng)流分餾-多角度光散射或動(dòng)態(tài)光散射等其他粒子表征技術(shù)才能獲得。這說(shuō)明納米塑料檢測(cè)需要將多種技術(shù)結(jié)合才能獲得更多信息。
上述用于分析納米塑料的光散射和光譜技術(shù)對(duì)雜質(zhì)都比較敏感,因此含有納米塑料的實(shí)際源水和廢水樣品需要進(jìn)行預(yù)處理,以去除雜質(zhì)并便于檢測(cè)和鑒定納米塑料[46]。酶消化法、Fenton試劑法和過(guò)氧化物氧化法是消除微塑料樣品中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物污染的常用方法[47-50]。據(jù)了解,化學(xué)溶劑,如過(guò)氧化物會(huì)影響有機(jī)材料,也包括納米塑料,對(duì)于尺寸細(xì)小、比表面積較大的納米塑料,該影響不可忽略,因此酶消化法是最合適的選擇。盡管檢測(cè)前通常對(duì)樣品進(jìn)行了純化,但考慮到納米塑料形狀不規(guī)則、表面化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜和尺寸分散性高等特點(diǎn),仍需對(duì)分析過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。目前,已經(jīng)形成幾種表征實(shí)際水基質(zhì)(如海洋沉積物、污泥和廢水)中微塑料的方法[51-54]。然而,納米塑料的分析仍然受到大多數(shù)分析技術(shù)的微米級(jí)分辨率的限制,需建立有效的水環(huán)境中納米塑料的測(cè)定、定量和評(píng)估方法。
4 結(jié)論和展望
塑料材料是人類目前面對(duì)的最大的環(huán)境污染源之一。近年來(lái)的研究表明,塑料降解過(guò)程會(huì)導(dǎo)致納米塑料的形成。由于塑料材料的不可降解性,納米塑料將在水體環(huán)境中不斷累積。隨著研究深入,人們逐漸意識(shí)到納米塑料對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)。與尺寸較大的微塑料相比,納米塑料可以克服水生生物腸道組織的阻擋,可能最終進(jìn)入人類食物鏈并危害人體健康。因此,增加對(duì)水體環(huán)境中納米塑料的研究具有重要意義。
關(guān)于水體環(huán)境中納米塑料的毒理學(xué)及檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望主要?dú)w納為以下幾點(diǎn):
1)目前納米塑料的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn),多是圍繞單個(gè)細(xì)胞或者生物體展開的,缺乏納米塑料在食物鏈中傳遞效應(yīng)的研究,無(wú)法為預(yù)防和減緩納米塑料對(duì)水生環(huán)境和人體健康帶來(lái)的危害提供準(zhǔn)確的依據(jù)。
2)目前納米塑料被攝入后,促進(jìn)其攜帶的化學(xué)物質(zhì)被人體吸收的程度尚不明確。因此,未來(lái)在其負(fù)載污染物的生物富集作用方面還應(yīng)投入更多的關(guān)注,建立從種群、個(gè)體、組織器官、細(xì)胞到基因等不同水平的生態(tài)學(xué)指標(biāo)體系,服務(wù)于納米塑料污染的生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和基準(zhǔn)制定。
3)由于技術(shù)和方法的限制,很難從環(huán)境樣品中獲得納米塑料。因此,研究大塑料顆粒分解成納米塑料的降解過(guò)程和速率是十分必要和迫切的。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行穩(wěn)定同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程是可行的。在控制條件下,可以實(shí)現(xiàn)降解塑料的粒度分離,并在納米尺度上測(cè)定碎片含量。該過(guò)程可反映自然環(huán)境中不同粒徑塑料的存在,并估算出降解后納米塑料的含量,從而近似評(píng)估其生態(tài)效應(yīng)。
4)有關(guān)納米塑料毒性效應(yīng)的研究缺乏統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn),存在暴露時(shí)間較實(shí)際情況低和暴露劑量較環(huán)境濃度高等問(wèn)題,需要進(jìn)行更多的試驗(yàn)來(lái)研究低劑量或環(huán)境劑量以及長(zhǎng)期接觸納米塑料的影響。大多數(shù)關(guān)于納米塑料毒性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究使用PS材料,可能誤解納米塑料對(duì)生態(tài)系統(tǒng)毒性。因此,需要結(jié)合環(huán)境中納米塑料污染的實(shí)際現(xiàn)狀,進(jìn)一步研究納米塑料的毒性效應(yīng)。
5)在檢測(cè)技術(shù)方面,各種方法仍然存在自身的不足和局限,在今后的研究中,要不斷改進(jìn),并不斷嘗試尋找更加準(zhǔn)確、便捷的分析技術(shù)。