环境微塑料概论

《环境微塑料概论》综合了微塑料研究领域近年来的各类学术研究成果，从环境微塑料的来源解析、分析方法、时空分布、河流输运、海洋污染，到环境微塑料与污染物/微生物的相互作用、生物效应、污染治理与管控举措等方面，系统阐述了微塑料的环境赋存状态、生物累积和转化过程，以及人体暴露和健康风险，提出了微塑料的源头控制、末端处理等管控措施。

目 录

前言

主要缩写说明

第 1 章 微塑料及环境污染概述1

1.1 塑料与微塑料1

1.1.1 塑料概述1

1.1.2 微塑料定义4

1.2 微塑料的来源、分布与归趋5

1.2.1 微塑料的原生来源5

1.2.2 微塑料的次生来源6

1.2.3 微塑料的环境分布与归趋7

1.3 微塑料的性质与环境赋存特征8

1.3.1 微塑料的性质8

1.3.2 微塑料的环境赋存特征10

1.4 微塑料环境污染概述13

1.4.1 天然水体中的微塑料污染13

1.4.2 土壤中的微塑料污染17

1.4.3 大气中的微塑料污染21

1.4.4 食品中的微塑料污染24

1.5 微塑料的潜在环境风险概述28

1.5.1 微塑料的环境风险28

1.5.2 微塑料的人体健康风险30

参考文献31

第 2 章 微塑料的环境分析方法48

2.1 环境微塑料的采集方法48

2.1.1 水体中微塑料的采集方法48

2.1.2 土壤和沉积物中微塑料的采集方法50

2.1.3 大气中微塑料的采集方法52

2.1.4 其他环境介质中微塑料的采集方法52

2.2 微塑料的分离与纯化方法53

2.2.1 水体中微塑料的分离与纯化方法53

2.2.2 土壤和沉积物中微塑料的分离与纯化方法55

2.2.3 大气中微塑料的分离与纯化方法59

2.2.4 其他样品中微塑料的分离与纯化方法59

2.3 微塑料采集、分离与纯化过程中的质量控制和质量保证60

2.4 环境微塑料的分析表征方法60

2.4.1 微塑料形貌的表征方法60

2.4.2 微塑料的成分分析方法63

2.4.3 微塑料理化性质的其他表征方法67

2.5 纳米塑料的分离、纯化与表征方法70

2.5.1 纳米塑料的分离纯化方法70

2.5.2 纳米塑料的表征方法74

参考文献75

第 3 章 土壤微塑料污染82

3.1 土壤微塑料的来源82

3.1.1 农膜残留83

3.1.2 污泥回用83

3.1.3 污水灌溉84

3.1.4 化肥施用84

3.1.5 大气沉降85

3.2 土壤微塑料的赋存与分布86

3.2.1 农田土壤86

3.2.2 非耕种土壤89

3.3 土壤微塑料的吸附和释放特征90

3.3.1 对土壤有机污染物的吸附91

3.3.2 对土壤重金属的吸附91

3.3.3 与土壤微生物的相互吸附92

3.3.4 土壤（微）塑料的污染物迁移释放92

3.4 微塑料在土壤中的迁移变化93

3.4.1 土壤利用和管理94

3.4.2 生物转运94

3.4.3 气候变化95

3.5 微塑料对土壤环境的影响96

3.5.1 微塑料对土壤理化性质的影响96

3.5.2 微塑料对土壤动物的生态毒性97

3.5.3 微塑料对植物的影响99

3.5.4 微塑料对土壤微生物和酶活性的影响101

3.6 土壤微塑料的污染防治102

3.6.1 完善微塑料管控法规政策102

3.6.2 推进生物降解薄膜的研发102

3.6.3 开发微塑料去除技术103

参考文献103

第 4 章 污水及污泥中微塑料的赋存特征及归趋117

4.1 污水中微塑料的赋存特征117

4.1.1 污水中微塑料的来源117

4.1.2 污水中微塑料的类型118

4.1.3 污水中微塑料的粒径分布120

4.1.4 污水中微塑料的形状组成121

4.1.5 污水中微塑料的含量123

4.2 污水处理工艺对微塑料的去除作用126

4.2.1 一级处理的去除作用127

4.2.2 二级处理的去除作用128

4.2.3 三级处理的去除作用131

4.2.4 污水处理新方法的去除作用132

4.3 微塑料对污水处理工艺的潜在影响134

4.3.1 对混凝工艺的影响135

4.3.2 对气浮工艺的影响135

4.3.3 对快速砂滤工艺的影响135

4.3.4 对膜处理工艺的影响135

4.3.5 对消毒效果的影响138

4.4 污泥中微塑料的赋存特征138

4.4.1 污泥中微塑料的类型139

4.4.2 污泥中微塑料的含量140

4.4.3 污泥中微塑料的表面特征141

4.5 污水及污泥中微塑料的排放归趋145

4.5.1 排放到地表水145

4.5.2 排放到海洋146

4.5.3 排放到土壤146

参考文献147

第 5 章 河流湖泊水环境中的微塑料污染157

5.1 河流湖泊表层水中微塑料污染158

5.1.1 河流湖泊表层水中微塑料的丰度特征158

5.1.2 河流湖泊水体中微塑料的分布特征168

5.1.3 河流与湖泊中微塑料的垂直分布172

5.2 河流湖泊沉积物中微塑料污染173

5.2.1 河流湖泊沉积物中微塑料的丰度特征173

5.2.2 河流湖泊沉积物中微塑料的类型特征178

5.2.3 河流湖泊沉积物中微塑料的时空分布179

5.3 河流湖泊生物体中微塑料污染180

5.3.1 河流湖泊生物体中微塑料的分布特征180

5.3.2 河流湖泊生物体中微塑料的类型183

参考文献184

第 6 章 河流微塑料的入海通量193

6.1 河流微塑料的实测入海通量194

6.1.1 珠江194

6.1.2 长江197

6.1.3 洛东江199

6.2 塑料入海通量预测模型200

6.2.1 塑料入海通量模型的首次提出201

6.2.2 河流塑料入海通量模型202

6.3 全球河流塑料入海通量206

6.3.1 全球河流塑料入海总通量的模型预测值对比206

6.3.2 全球高污染河流塑料入海通量的模型预测值对比207

6.4 河流塑料入海通量未来趋势预测209

参考文献209

第 7 章 近海滩涂塑料/微塑料污染213

7.1 近海滩涂塑料污染现状214

7.1.1 近海滩涂塑料及其采样方法214

7.1.2 近海滩涂塑料垃圾污染现状——以深圳市海岸线为例215

7.2 近海滩涂微塑料污染219

7.2.1 近海滩涂微塑料研究的起源219

7.2.2 近海滩涂微塑料丰度与分布220

7.2.3 近海滩涂微塑料形状与组成225

7.3 近海滩涂微塑料环境效应226

7.3.1 近海滩涂微塑料对生境的影响226

7.3.2 近海滩涂微塑料与近海环境因子的相互作用227

7.3.3 近海滩涂生物对微塑料的响应228

7.4 近海滩涂在海洋塑料/微塑料传输中的作用234

7.4.1 聚集作用235

7.4.2 迁移作用235

7.4.3 塑锈作用236

7.4.4 生物链传递作用238

参考文献239

第 8 章 海洋环境中微塑料污染254

8.1 海水环境中微塑料污染254

8.1.1 太平洋海域254

8.1.2 大西洋海域258

8.1.3 印度洋海域261

8.1.4 南北极海域262

8.2 海洋沉积物中微塑料污染264

8.2.1 微塑料的空间分布264

8.2.2 微塑料的垂向分布270

8.3 海洋生物中微塑料污染273

8.3.1 海洋浮游动物273

8.3.2 海洋底栖动物274

8.3.3 海洋鱼类282

8.3.4 海洋哺乳动物284

8.3.5 海洋鸟类291

8.3.6 海洋爬行动物295

参考文献299

第 9 章 微塑料的大气传输与沉降314

9.1 大气微塑料的丰度和特性314

9.1.1 大气微塑料的丰度314

9.1.2 大气微塑料的特征318

9.2 大气微塑料的传输特征与沉降322

9.2.1 大气微塑料的分布与传输322

9.2.2 大气微塑料的沉降通量325

参考文献326

第 10 章 微塑料与有机污染物的相互作用330

10.1 有机污染物在微塑料上的吸附和解吸现象331

10.1.1 有机污染物在微塑料上的吸附331

10.1.2 有机污染物在微塑料上的解吸332

10.2 微塑料与有机污染物相互作用的机制334

10.2.1 吸附？解吸过程334

10.2.2 吸附机理335

10.2.3 动力学模型338

10.2.4 吸附等温线343

10.3 微塑料与有机污染物相互作用的影响因素347

10.3.1 微塑料自身性质347

10.3.2 有机污染物自身性质354

10.3.3 外界环境因素355

10.4 微塑料对有机污染物生物富集的载体作用359

10.4.1 微塑料对有机污染物生物富集的影响360

10.4.2 微塑料与有机污染物在食物链中的传递363

参考文献364

第 11 章 微塑料与微生物的相互作用376

11.1 微塑料表面生物膜的形成376

11.2 微塑料是病原菌和抗性细菌的重要载体379

11.3 微生物影响微塑料的环境归趋382

11.4 微塑料对环境工程微生物的影响385

11.5 微生物影响微塑料的自然降解386

11.6 微塑料对肠道菌群的影响387

参考文献389

第 12 章 微塑料的生物效应398

12.1 微塑料进入生物体内的途径398

12.1.1 微塑料进入动物体内的途径399

12.1.2 微塑料进入植物体内的途径400

12.2 微塑料在生物体内的转运和清除402

12.2.1 微塑料在动物体内的转运402

12.2.2 微塑料在动物体内的清除405

12.2.3 微塑料在植物体内的转运407

12.3 微塑料在生物体内的赋存特征408

12.3.1 微塑料在动物体内的赋存特征408

12.3.2 微塑料在植物体内的赋存特征413

12.4 微塑料对生物的毒性效应和致毒机理415

12.4.1 微塑料自身对水生生物的毒性效应415

12.4.2 微塑料与共存污染物对生物的复合毒性效应420

12.5 微塑料对生态系统的危害425

12.5.1 微塑料在食物链中的传输及毒性效应425

12.5.2 微塑料通过食物链向人体的传输及潜在风险427

12.5.3 微塑料对不同生态系统的影响429

12.5.4 有关微塑料的生态风险评估模型430

参考文献433

第 13 章 微塑料的人体暴露与健康风险444

13.1 微塑料的人体暴露444

13.1.1 微塑料的暴露途径444