2004年，英國科學家Richard C. Thompson等人在發表Science論文，首次提出“微塑料”的概念，20年后的2024年9月，英國普利茅斯大學的Richard C. Thompson等人以《Twenty years of microplastics pollution research—what have we learned?》為題發表于*Science*期刊，文章回顧了微塑料污染研究20年的成果，涵蓋其定義、來源、環境影響、對人類健康的風險、研究方法、相關政策等內容，并探討了未來研究方向和應對策略。

摘要

在“微塑料”這一術語首次發表二十年后，我們回顧了當前對微塑料的認知，完善了其定義，并探討了未來的研究方向。微塑料來源廣泛，包括輪胎、紡織品、化妝品、涂料以及大型塑料制品的破碎物等。它們在自然環境中分布廣泛，已證實對生物組織的多個層面造成危害。微塑料在食品和飲料中普遍存在，并在人體中被檢測到，越來越多的證據表明其存在負面影響。預計到2040年，環境中的微塑料污染可能翻倍，大規模危害也已被預測。公眾對這一問題的關注度日益提高，國際談判中也在考慮采取多種措施應對微塑料污染。現在，我們需要確鑿的證據來證明潛在解決方案的有效性，以解決這一問題，并盡量減少意外后果的風險。

引言

環境中出現大型塑料垃圾的記錄可追溯到20世紀60年代。20世紀70年代，對海洋浮游生物和漂浮生物群落的采樣顯示，在英國北海、馬尾藻海、西北大西洋和南非等地的網采樣本中存在小塑料碎片和纖維。“微塑料”一詞首次在2004年的一篇論文中被用于描述直徑約20微米的塑料垃圾微觀碎片。這篇論文被認為標志著微塑料研究領域的開端，它表明英國沿海環境中存在包括丙烯酸、聚酰胺（尼龍）、聚丙烯、聚酯、聚乙烯和聚苯乙烯等常見塑料的小碎片，且自20世紀60年代以來，其數量顯著增加。

目前，微塑料被廣泛定義為尺寸≤5毫米的固體塑料顆粒，由聚合物、功能性添加劑以及其他有意或無意添加的化學物質組成。盡管這一尺寸定義不符合國際單位制（SI）（圖1E），但它源于美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）在塔科馬市舉辦的一次早期政策會議。會議提出這一上限（圖1E），是因為有證據表明，粒徑達5毫米的顆粒易被生物體攝入，而且人們越來越擔心這些顆粒可能會帶來與已知有害的大型塑料制品不同的風險。隨后，歐盟在其《海洋戰略框架指令》（MSFD）中采用了這一5毫米的上限。在大多數研究中，下限通常受方法學限制，取決于從復雜環境混合物中分離和識別顆粒的最小尺寸（見“方法學進展”部分）。小于1微米的顆粒屬于納米級，雖然納米塑料顆粒幾乎可以肯定會在環境中積累，但目前它們太小，無法從環境樣本中單獨識別。

此后，根據來源對微塑料的子類別進行了描述，包括“原生”和“次生”微塑料，但這些術語的使用并不統一。對于磨損產生的顆粒和纖維，這種情況尤為明顯，多篇文獻將其視為原生微塑料，而其余文獻則將其歸為次生微塑料。為盡量減少新立法中的潛在歧義，我們提出了一個通用的定義方案（圖1），該方案納入了最近發現的來源，并將微塑料分為三類原生微塑料（制造尺寸≤5毫米）和三類次生微塑料（均源自制造時尺寸＞5毫米的物品，可能是在使用過程中磨損、在廢物管理過程中破碎或在環境中分解所致）。在政策背景下，與原生和次生微塑料相關的其他術語，包括《聯合國塑料污染條約》草案文本中使用的“有意添加的微塑料”和“無意”釋放或因降解產生的微塑料（圖1）。

▲圖1 微塑料的分類和來源。（A）根據來源和尺寸提出的微塑料分類的方案圖，以及潛在的干預措施。（B-E）各種微塑料類別的圖像：來自化妝品的微塑料微珠，原生微塑料的一個例子（B）；來自汽車輪胎的顆粒物（C）；從紡織品釋放的纖維（D），這兩者都是由磨損產生的二次微塑料，以及在環境中碎裂產生的微塑料（E）。（E）中的比例尺與微（<1mm）的國際單位制定義及美國和歐盟政策制定者對微塑料的尺寸定義（≤5mm）相關。

微塑料的來源、遷移、分布和環境濃度

在過去二十年中，數百篇論文專門研究了微塑料在環境中的積累情況，包括在海岸線、深海、水體、海冰以及從食物鏈底層的無脊椎動物到頂級捕食者的各類生物體內。最近的研究還涉及河流、湖泊和溪流、土壤、珠穆朗瑪峰峰頂附近、大氣。如今，微塑料在全球范圍內污染多種環境這一事實已十分明顯（圖2C）。早期研究確定了幾個主要來源，包括紡織纖維（圖1D）、化妝品清潔產品（圖1B）、生產前顆粒的泄漏（基于≤5毫米的定義）以及大型物品的破碎。隨后，涂料、輪胎磨損（圖1C）、建筑材料以及生產前的薄片和粉末也被列為來源。環境中大型物品的破碎似乎是最大的來源，但在所有情況下，根本驅動因素都是人類活動（見“人類決策和行動：微塑料污染的成因與解決之道”部分）。新出現的來源包括農業中使用的塑料包膜肥料和地膜、海事部門繩索和網具的降解、機械回收以及運動場填充材料。

圖2 微塑料在環境中積累的來源和途徑。（A）導致六個關鍵微塑料來源的人類活動；（B）每個來源對海洋環境的相對貢獻，以及（C）報告在各種環境區塊中的數量。

在使用過程中，塑料制品的耐用性是一個重要屬性，但在產品使用壽命結束時，其抗降解性卻導致塑料在廢物流和環境中大量積累。降解和生物降解是受塑料材料及其所處環境影響的系統屬性；暴露于紫外線、熱、濕度和有氧條件通常會加速化學降解，而風能或波浪能則會導致破碎。然而，在塑料礦化之前，需要其分子量大幅降低。目前，人們尚不清楚宏觀塑料破碎成微塑料的速度、微塑料可能破碎成納米塑料的程度，以及塑料礦化所需的時間尺度。對這些轉化速率的深入了解對風險評估至關重要（見“生態影響與風險”和“了解微塑料對人類健康的風險”部分）。然而，與塑料在環境中的積累速度相比，礦化速度似乎微不足道。因此，有人認為，除了被焚燒的材料外，所有傳統塑料仍以無法生物降解的形式存在于地球上。提高塑料降解速率的制造方法被認為是一種潛在的解決方案；然而，長期以來人們一直強調，此類塑料的不完全降解可能會成為微塑料的另一個潛在來源。最近，一個專家小組的綜述得出結論，雖然可生物降解塑料在某些特定應用中（如農業或漁業，或在閉環系統中）可能帶來益處，但它們無法解決亂扔垃圾或從廢物管理流中泄漏的問題，如果可生物降解塑料最終進入回收廢物流，還會帶來額外風險。

最近的幾項研究估計了各種微塑料來源對海洋環境的相對貢獻（表1和圖2A、B），包括北歐國家的研究以及世界自然保護聯盟（IUCN）2020年的全球評估（該評估估計每年的總量在80萬噸至300萬噸之間）。雖然尚未確定破碎速率，但我們通過說明每年流入海洋的宏觀塑料泄漏量（圖2B；760萬噸/年），強調了宏觀塑料作為海洋環境中微塑料來源的重要性。此外，最近的一份報告表明，微塑料泄漏到陸地環境的量可能是泄漏到海洋環境的3 - 10倍，每年泄漏到環境中的總量約為1000萬噸至4000萬噸。隨著對潛在來源認識的增加，一個明顯的差異出現了：進入環境的塑料數量似乎遠遠超過了基于經驗的模型對環境中塑料數量的推斷；這一問題在一篇關于“失蹤的塑料”的文章中得到了強調。最近的研究通過對之前被忽視的地方（如懸浮在水體中的微塑料）進行量化，以及對難以檢測的較小尺寸部分（≥10微米）的塑料數量進行調查，解決了這一差異。

表1. 每年進入海洋環境的微塑料估計量。主要來源及其以千噸（Kt）為單位的相對貢獻量。這還包括最終會破碎成微塑料的宏觀塑料，其貢獻以每年典型的海洋泄漏量來表示。請注意，每項研究使用的方法不同，在可能的情況下，數據范圍會列出，括號內為中間值，圖2B使用了平均值和標準差。

微塑料進入環境的途徑包括直接排放到空氣中，如紡織纖維或輪胎磨損產生的粉塵；通過道路徑流和污水系統排放到水生棲息地；直接進入農業土壤，如通過施用受污染的污水污泥；以及環境中塑料破碎產生的間接來源。一旦進入環境，微塑料可以遠離其進入點（圖2C），并且不受國界限制，這凸顯了全球行動的重要性（見“應對微塑料的監管選項”部分）。河流被認為是連接內陸來源與海洋環境的主要途徑，而空氣中更細小的微塑料通過風力重新分布，可能是導致微塑料在偏遠地區積累的主要途徑，但其重要性尚未完全明確。在水生環境中，微塑料顆粒與天然顆粒一樣，通過水的運動進行遷移、沉積和再懸浮。因此，與溶解的污染物不同，微塑料顆粒在擴散時不會被稀釋，它們有可能在低能區域積累，包括深海或北極等相對偏遠的地區。雖然對天然顆粒的研究有助于我們了解微塑料的遷移，但微塑料在形狀、大小和密度上的多樣性，使其與天然顆粒存在顯著差異，這給推斷帶來了挑戰。

隨著新的來源、遷移途徑和環境污染熱點的發現，需要強調的是，雖然每項新研究都會影響不同來源貢獻的“相對”重要性，但環境中微塑料的“絕對”數量只會增加。例如，輪胎磨損顆粒的重要性在2015年左右才顯現出來，但這并沒有減少當時已被充分記錄的其他來源（如纖維和顆粒）的數量。考慮到微塑料的多種來源、遷移途徑和廣泛的環境分布，從源頭解決微塑料問題勢在必行。預測模型顯示，在正常情況下，到2040年，微塑料泄漏到環境中的量可能會增加1.5至2.5倍，這凸顯了問題的緊迫性。即使能夠停止所有新的塑料向環境的排放，由于已經存在的大型塑料制品的破碎，微塑料的數量在可預見的未來仍將繼續增加。總體信息很明確：環境中的微塑料濃度以及生物和人類的暴露程度都將增加。

生態影響與風險

一段時間以來，人們已經認識到微塑料對無脊椎動物濾食者、沉積食性動物和碎屑食性動物以及鳥類和魚類的生物可利用性，這一點很重要，因為塑料有可能吸附、運輸和釋放化學物質，并且存在顆粒毒性。多個生態系統中微塑料積累的證據（見“微塑料的來源、遷移、分布和環境濃度”部分），與眾多關于自然種群中微塑料攝入以及沿食物鏈轉移的報道（圖3）相呼應。微塑料的類型、數量與攝入之間的關系是多方面的。隨著塑料破碎成越來越小的碎片，其數量的增加使得從食物鏈底層的無脊椎動物到頂級捕食者等眾多生物更容易接觸到微塑料（圖3），一些生物會誤將這些顆粒當作食物。微塑料在大小、形狀、顏色和化學成分上的多樣性，以及微生物在其表面的定殖，都會影響其對生物的生物可利用性以及產生負面影響的可能性。

▲圖3 塑料和微塑料的生物利用率，根據尺寸和主要來源。隨著塑料制品分解成越來越小的碎片，它們變得可以被更廣泛的生物（水平行向下）利用，并且沿著食物鏈傳遞的潛力也增加（對角箭頭）。

微塑料已在超過1300種水生和陸生物種中被檢測到，包括魚類、哺乳動物、鳥類和昆蟲（圖3），其影響在生物組織的各個層面都很明顯，從亞細胞水平到食物網的穩定性。攝入微塑料會導致物理傷害，如食物稀釋、胃腸道阻塞或內部擦傷，以及化學傷害，這是由于微塑料中有毒添加劑或吸附的污染物（包括內分泌干擾化學物質）的滲出。最小的顆粒被身體吸收后，在轉移過程中可能引發毒性，微塑料的表面積被認為是毒理學相關的劑量指標。影響因生物種類、攝入微塑料的類型和數量而異，但在實驗室實驗中，已證明與生態直接相關的指標，如生長減緩、存活率降低和繁殖能力下降等都會受到影響。在自然暴露條件下，微塑料顆粒和化學物質是否會產生影響在很大程度上取決于具體情況，但已證明在環境相關濃度下會產生影響。

了解微塑料對環境的影響已成為一個緊迫的問題，越來越需要在風險評估中對這些影響進行量化。科學界在為微塑料制定測試和評估策略時面臨挑戰，因為微塑料復雜且多樣，其化學成分、老化程度和環境風化情況各不相同。最初在相對較高濃度下測試單分散塑料的實驗室研究，為我們提供了寶貴的見解和對微塑料作用機制的理解。風險評估指出了實驗室實驗與現實世界條件之間的差異，例如某些聚合物和物種的代表性過高，并強調了在環境現實濃度下進行實驗的重要性。研究人員越來越強調需要對顆粒進行詳細表征、設置相關對照，并在顆粒大小和化學成分方面考慮環境相關性。對顆粒表征的需求促使了塑料顆粒定義的發展[圖1]，并使人們認識到微塑料環境轉化的重要性。盡管取得了這些進展，但在數據可比性以及我們對微塑料影響背后機制的理解方面仍存在挑戰，例如在研究的塑料類型和物種方面存在明顯的不平衡，蚯蚓是陸地測試中最常用的生物，而62%的毒性評估使用了聚苯乙烯或聚乙烯顆粒。

2020年，一種新的定量工具被引入，用于評估研究的有效性，結果顯示在監管風險評估的相關性方面存在顯著差距（66）。此外，還發布了指南以提高微塑料研究的可比性和可重復性（79、80）。這些進展標志著在應對微塑料污染復雜性方面邁出了重要一步，強調需要全面且現實的測試方法，以更好地理解和減輕微塑料對環境的影響。目前，針對淡水、海水、沉積物和土壤的完全統一且經過質量保證/質量控制（QA/QC）篩選的生態風險評估框架已經發布，其中一些已在監管環境中得到應用（60、81、82）。結合QA/QC評估工具以盡量減少研究中可能存在的固有偏差，這些框架十分可靠，能夠對風險指標進行量化。應用這些框架的研究證實，在微塑料“熱點”地區已檢測到生態風險。隨著顆粒數量的增加，這些風險將變得更加普遍，模型預測（62）表明，如果自然環境的污染繼續以目前的速度發展，在未來100年內可能會出現大規模的生態風險。

仍存在一些關鍵的知識空白，例如，目前尚不清楚環境中納米塑料的濃度，也不清楚應如何測量和測試它們，因此也無法確定它們對單個生物體和生物群落的行為和影響。對自然界中微塑料和納米塑料的形成速率了解不足，但這對于與未來塑料生產、廢物管理和環境積累估計相關的情景分析至關重要。最后，我們強調，如果在微塑料風險評估方面仍存在知識和數據空白，政策行動不必等待，而應基于現有的證據，遵循預防原則（83、84）。

了解微塑料對人類健康的風險

微塑料無處不在，已在我們飲用的水、呼吸的空氣以及食用的食物（包括海鮮、食鹽、蜂蜜、糖以及啤酒和茶等飲料）中被檢測到（85 - 89）。在某些情況下，我們的食物在自然環境中受到污染；然而，加工、包裝和處理過程也會進一步導致微塑料污染（90、91）。報道的微塑料濃度差異很大，這直接影響了全球個體的暴露水平（86）。量化方法也各不相同，這給暴露評估帶來了不確定性。此外，關于陸地動物產品、谷物、水果、蔬菜、部分飲料、香料、調味品、嬰兒食品以及食用油和脂肪中的微塑料數據有限。如今可以確定，或許也并不意外的是，與許多其他生物和其他類型的污染物一樣，人類會接觸到微塑料，但在某些情況下，微塑料的攝入量被嚴重高估，比如每周攝入相當于一張信用卡重量的微塑料（92）。

在過去幾年中，微塑料在人體的各種組織、器官和體液中均有報道（93 - 96）。它們已在人體血液、胎盤、肝臟和腎臟中被檢測到（圖4），這表明微塑料能夠在體內運輸。微塑料也會通過糞便、尿液和呼氣排出體外。排出效率因顆粒的特性以及個體的身體狀況和行為而異；例如，吸煙者肺部的微塑料濃度高于非吸煙者（109）。動物研究，尤其是對嚙齒動物的研究，為微塑料在體內的運輸、積累和排出過程提供了初步見解。定量體外到體內外推（QIVIVE）和藥代動力學（PBK）模型有助于我們了解微塑料的吸收、分布、代謝和排泄過程；這些對于將實驗室研究結果轉化為對微塑料對人類健康風險的預測至關重要（110、111）。這些方法也可能受到最近關于微塑料與包括心血管健康問題在內的各種疾病之間潛在關聯報告的影響（112）。

▲圖4 報告微塑料存在的人體部位。顯示暴露途徑（青綠色標簽）和報告的數量（紅色標簽）。數量按照每項研究的報告，未進一步進行質量保證/質量控制篩選。應謹慎進行跨研究比較，因為各研究之間的報告方法和單位存在差異。由于一些方法未對個體顆粒進行特征化，因此按質量報告的數量可能涉及微塑料和/或納米粒子。*報告的數量約為檢測限。

微塑料的毒理學評估包括量化暴露量和評估潛在的健康影響。微塑料的毒理學相關劑量指標（TRMs）旨在量化不同生態系統和生物體（包括人類）的暴露量并評估健康影響（111、113）。這些指標考慮了微塑料的暴露濃度、大小、形狀、聚合物類型以及與塑料相關的化學物質組成（91）。重要的TRMs包括顆粒體積、表面積或比表面積（114、115），這些都會影響微塑料與生物系統的相互作用，而顆粒的大小和形狀已被證明會影響其在人體中的生物利用度和生物可及性。

流行病學效應評估需要對炎癥、氧化應激、免疫反應和基因毒性等生物學終點進行評估，這些終點受微塑料的物理化學特性影響，并且通常具有劑量依賴性。納米或微塑料對細胞或組織的影響已在體外實驗中得到證實（85、93、116）。然而，這些實驗室實驗通常使用相對較高濃度的顆粒，可能與人類目前接觸到的顆粒數量和類型不太相符（117）。因此，很難將實驗結果轉化為體內效應，特別是在長期慢性暴露的情況下，而這可能與人類的暴露情景最為相關（91、118）。另一個挑戰在于“生物冠層”的復雜性和可變性，“生物冠層”是指微塑料與生物流體接觸時，吸附在其表面的一層分子，如蛋白質、脂質或多糖（119）。這一層可能包含毒素或抗原，并且可能會顯著改變微塑料顆粒的物理和化學性質，包括其有效大小、電荷、疏水性，進而影響其生物相互作用。

目前，我們對人類暴露進行風險評估的能力有限，因為暴露和效應評估尚不完整。雖然已有用于進行一致風險評估的工具、框架和策略（86、111），并且相關工作正在進行以獲取必要的暴露數據和效應信息。因此，我們預計在未來五到十年內，對各類微塑料對人類健康的影響程度會有更清晰的認識。與此同時，有明確證據表明公眾對微塑料可能產生的影響越來越擔憂（見“人類決策和行動：微塑料污染的成因與解決之道”部分），并且微塑料對人類健康和社會公平也有更廣泛的影響。鑒于微塑料的持久性以及一旦在環境中擴散就幾乎無法清除的特性，應越來越重視采取預防措施。

方法學進展

在對微塑料的類型、濃度和影響的認識不斷加深的同時，微塑料檢測方法也取得了進展。一些最早從沉積物中分離微塑料的方法是基于密度分離（8、121），使用氯化鈉或氯化鋅溶液。酸和堿消解已被用于從富含有機物的基質（如生物組織和污水污泥）中分離微塑料（122），此外，最近還開發了較為溫和的酶解法（123、124）以及使用芬頓試劑的方法（125）。與此同時，人們意識到在樣品采集和處理過程中可能存在污染或偏差，因此采取了質量控制和保證措施（126、127），這對于可靠的風險評估至關重要（見“生態影響與風險”和“了解微塑料對人類健康的風險”部分）。例如，早期海水采樣使用的是孔徑為333μm的網，但最近使用更小孔徑的濾網和過濾方法發現的微塑料數量比最初估計的要多得多（128），還檢測到了納米塑料的存在（129）。分析更小粒徑的顆粒還能更準確地根據來源進行量化；例如，最近的研究表明，一件5kg的聚酯衣物在洗滌過程中可釋放多達600萬根微纖維（≥5μm）（130），大約是最初使用25μm濾網估計值的10倍。

聚合物鑒定長期以來一直使用傅里葉變換紅外光譜（FTIR），最近拉曼光譜也得到了應用；并且開源光譜庫和軟件的出現便于數據處理（133、134）。然而，FTIR并非沒有局限性，對于降解的塑料，其光譜分辨率會降低，并且難以分辨小粒徑（<20μm）和黑色的顆粒。最近，熱解 - 氣相色譜 - 質譜聯用技術（py-GC-MS）顯著提高了我們檢測輪胎磨損顆粒的能力，由于其粒徑小且顏色深，之前無法通過光譜法識別這些顆粒。py-GC-MS通過質量進行量化，能夠檢測到光譜法無法檢測的小顆粒，例如人體（圖4）包括血液（99）中的顆粒以及納米塑料（137）。然而，它無法提供顆粒數量、粒徑或形狀等信息，而這些因素都會影響毒理學效應。與一系列聚合物（包括生物基/可生物降解塑料）相關的化學標記物已被開發出來用于py-GC-MS，與任何“標記物”一樣，其結果只是指示存在的量，與直接計數不同，會受到相關標記物其他來源的影響。除了改進從環境樣品中的檢測方法外，實驗室實驗中使用帶有熒光標記（123）、金屬摻雜標記（139）和放射性標記（140、141）的顆粒，有助于我們了解在環境相關劑量下微塑料在植物和動物體內的吸收和滯留情況。

近年來，這些多樣化的方法極大地推動了該領域的發展，越來越多的人呼吁標準化檢測方法和報告單位以促進相互比較[例如（70、142）]。雖然這顯然很重要，但每種方法都有其局限性，應根據科學問題選擇合適的方法。像py-GC-MS這樣的新方法能夠更詳細地了解塑料顆粒及其相關化學物質的歸宿、行為和影響機制，但成本高昂且耗時。相比之下，環境監測需要一致、快速的高通量方法。目前，尚無通用的微塑料采樣和表征方法，在選擇方法時必須謹慎，使其與所關注的問題相匹配，并了解和說明任何局限性。迫切需要統一監測方法，并且應根據我們對特定類型和來源的微塑料危害的理解（見“生態影響與風險”和“了解微塑料對人類健康的風險”部分）以及評估所采取干預措施的有效性來指導方法的選擇。

人類決策和行動：微塑料污染的成因與解決之道

關于微塑料來源、生態和人類健康影響的科學文獻概述了當前有關微塑料污染的證據，但通常并未分析這些證據的傳播和接受情況，也未探討塑料使用的更廣泛社會驅動因素。微塑料污染是人類決策和行動的結果（144），理解這些社會動態是設計有效解決方案的關鍵。科學證據會經過社會解讀，政策和行業決策者會對公眾認知及其對投票、聲譽和形象的影響十分敏感。人文、社會和行為科學在這方面可以做出重要貢獻（144）。

為什么塑料材料和產品最初會如此成功呢？塑料由化學家在19世紀至20世紀研發出來，20世紀30年代的作家（145）曾推測這些新材料甚至可能減少全球沖突（145）。20世紀50年代，大規模生產使眾多輕質耐用的消費品進入市場，塑料隨后在商業上取得了巨大成功。隨后的文化評論大多是積極的，比如1967年的電影《畢業生》就體現了這一點。如今，塑料在日常生活中無處不在，從家庭用品、衣物到醫療保健和科技領域都有應用。當前塑料生產、使用和處理方式對環境和社會造成了巨大的外部間接成本（見“微塑料的來源、遷移、分布和環境濃度”至“方法學進展”部分），然而，塑料的成功源于生產者和消費者的需求和利益的契合，因為其制造和使用既方便又經濟。

與此同時，社會關注度也在不斷提高。盡管公眾的風險認知會對“客觀”的風險信息做出反應（見“生態影響與風險”和“了解微塑料對人類健康的風險”部分），但它也融合了更多主觀的心理和社會因素，如公平性、價值觀、情感和社會規范。最近，澳大利亞和美國公眾對海洋塑料污染的關注度高于對氣候變化的關注度；歐洲人和澳大利亞人認為塑料污染是對人類健康最大的海洋相關威脅，其次是化學/石油污染（151）；最近，28個歐洲國家88%的公民表示擔心微塑料對環境的影響（傾向于同意或完全同意）（152）。盡管公眾對微塑料影響人類健康的擔憂程度不如對環境的擔憂，但這種情況正在迅速改變。自2023年以來，德國消費者將食品中的微塑料列為他們最關注的健康問題。人類健康和食品風險在社會中尤其敏感[例如（156）]，一些研究的參與者現在對微塑料與癌癥等特定人類健康狀況的關聯表示擔憂（154、157）。這些擔憂可能會引發公眾對采取行動的需求，最近的研究表明公眾強烈支持針對塑料污染的政策措施[例如在一項瑞典樣本研究中（158）]。總體而言，民意調查數據表明公眾對微塑料問題的關注以及對采取行動的渴望。

哪些行動應被優先考慮？與所有“棘手”問題一樣，單一行動不足以解決問題，需要不同行為者群體共同努力并達成共識。迄今為止，許多行動都集中在下游的末端治理解決方案上，但人們越來越認識到，需要采取上游和全系統的生命周期方法，包括減少生產和發展循環經濟，將從材料提取到修復的外部成本考慮在內。上游措施需要社會行為發生重大改變，并依賴于行業、勞動力和消費者對新材料、產品和系統的社會接受度和經濟可行性。個人和社區現在正通過法律行動，利用私法和公法來推動變革。最后，研究已開始系統評估行為干預措施的有效性（144、147、165 - 168）。

當公眾和媒體對微塑料問題表示擔憂，但科學證據仍存在一些空白和不確定性時[（38、91）；見“生態影響與風險”和“了解微塑料對人類健康的風險”部分]，我們應如何進行決策并就行動達成共識呢？預防原則（83、84）旨在在存在危害早期預警的情況下預防危害發生，特別是鑒于有證據表明在技術、材料或物質創新時，長期風險可能無法預見。該原則的一部分還包括讓公眾“參與有關嚴重危害及其預防的決策，并參與風險分析過程的各個階段”。為了使這種參與有效且公平，我們需要了解在個體、社區和社會層面驅動風險認知和對措施支持的因素。我們認為，嚴謹的研究不僅對于確定微塑料的危害和風險證據至關重要，對于獲取有關相關社會政治動態的可靠證據也同樣重要，包括風險溝通以及從社會和環境成果方面對干預措施進行評估。不用說，這里應像在自然科學中一樣應用方法學研究標準，包括數據綜合、采樣和分析協議、相關性和因果分析以及最佳實踐調查設計，以盡量減少偏差[見（144）]。

應對微塑料的監管選項

一系列政策舉措推動了監管需求。例如，歐盟《海洋戰略框架指令》（12）將微塑料作為衡量海洋環境良好狀態的一個指標。此外，加利福尼亞州《安全飲用水法案》（SB - 1422）要求對飲用水中的微塑料進行檢測和披露（172）；最近在全球層面，《聯合國塑料污染條約》草案（53）將微塑料以及塑料材料和產品、塑料相關化學品視為塑料污染的關鍵方面（序言）。然而，挑戰在于如何詳細應對微塑料的多種來源和傳播途徑（見“微塑料的來源、遷移、分布和環境濃度”部分）。

對制造尺寸≤5mm且有意添加到產品中的原生微塑料（圖1）進行監管和監測相對容易，例如，至少14個國家以及擁有30個成員國的歐洲經濟區（EEA）已禁止在化妝品中添加微珠；2023年，歐盟化學品法規REACH將這一禁令擴大到所有含有有意添加微塑料的產品。《聯合國塑料污染條約》草案旨在將原生微塑料視為“有問題且可避免的”（第二部分第3條），可能會對在產品中“有意添加”微塑料的生產、制造使用、銷售、分銷、進口或出口實施全球禁令。原生微塑料污染的另一個主要上游來源是用于制造塑料制品的生產前顆粒、粉末和薄片在運輸過程中的泄漏。在這方面，國際海事組織（IMO）根據《國際海運危險貨物規則》制定的運輸法規以及保險公司要求的披露制度可能會起到作用，但這些規定應涵蓋所有尺寸的生產前材料，而不僅僅是<5mm的材料。此外，一些特殊產品，如塑料五彩紙屑或亮片，可能需要特定的政策措施，因為它們是直接使用的，而不是有意添加到其他最終產品中。

次生微塑料的監管更為復雜。除了美國和歐盟禁止氧化降解塑料（因其會分解成微塑料）的立法（176）外，大多數法規（圖1）都側重于產生后的緩解措施。例如，法國在2020年立法要求安裝洗衣機濾網以捕獲微纖維，污水處理廠也設有捕獲微塑料的設施。然而，如果濾網未正確清潔，或者含有捕獲微塑料的污水污泥隨后被用作土壤肥料，這些干預措施不太可能帶來凈環境效益（51）。

越來越多的證據表明，上游方法最為有效。通過市場手段，如強制設計和性能標準以及基于釋放率的生態調節稅收，可以激勵產品重新設計。例如，更好的紗線和紡織品設計可大幅（80%）減少洗滌和穿著過程中微纖維的釋放（130、131）。直接在環境中使用且難以從環境中清除的產品也尤其令人擔憂。例如，地膜可保護農作物，但紫外線等因素會加速其分解成微塑料。此外，如拖纜等漁具在使用過程中會產生微塑料并直接排放到環境中。這類農業塑料是聯合國糧農組織（FAO）正在制定的2024年擬采用的自愿行為準則的關注重點。還必須考慮到條約文本中的一處模糊表述，即“無意釋放”；這可能會造成一個潛在漏洞，因為輪胎和拖纜等產品的功能決定了它們必然會磨損，使得微塑料的釋放是“有意的”而非“無意的”。最近，廢物管理過程（如回收廠）中產生的微塑料也受到關注。根據《聯合國塑料污染條約》草案，產品使用過程中或廢物管理流程中因降解產生的次生微塑料（圖1），可在塑料生命周期的排放和釋放相關措施中予以處理（第二部分，“展望和證據需求”部分）。一些國家建議可將減少次生微塑料排放納入產品設計、成分和性能相關措施（第二部分第5條），旨在總體上解決產品的安全性、耐用性、可重復使用性、可填充性、可修復性和可翻新性問題。確保產品安全需要對塑料中使用的相關化學品和聚合物進行嚴格監管，正如條約草案第二部分第2條所提議的；評估應從考慮有問題的產品、相關化學品和微塑料的必要性開始（178）。

環境中宏觀塑料分解產生的次生微塑料（圖1），最好首先通過盡量減少宏觀塑料向環境的釋放來解決。這包括減少生產、改進產品設計、推廣非塑料替代品以及改善廢物管理。在某些特定地點，清理環境中的宏觀塑料作為一項長期戰略，可能有助于減少其分解成微塑料。然而，也有證據表明機械清理設備可能會傷害海洋生物，這強調了在采取任何潛在干預措施之前，在各種社會背景下進行獨立評估的重要性。

基于現有立法以及微塑料進入環境的多種來源和途徑，需要采取一系列措施（圖1），應采用部門方法，并考慮到不同地區在產品必要性和廢物管理基礎設施方面的差異。《全球塑料條約》取得成功的關鍵要求包括設定減少生產和消費的基線和目標，以及與塑料產品及其所含化學品生命周期相關的安全性、可持續性和必要性標準（182）；同時還需要采取措施確保公平過渡，例如保障非正規部門拾荒者的生計。我們認為，相關的證據需求需要一個專門的《全球塑料條約》科學政策接口，且該接口不應受到利益沖突的影響。

圖5. 微塑料研究時代。該時間軸展示了關鍵背景，以及2004年《迷失在海洋：塑料都去哪兒了？》這篇論文直接或間接引發的關鍵實證研究（淺棕色）、綜述（橙色）、政策導向的專家報告（淺藍色）和立法（深藍色）實例。

微塑料研究展望

經過二十多年對微塑料的專門研究，有大量證據表明微塑料在環境中廣泛且大量地積累（圖2）。微塑料在生物組織各個層面的毒理學效應已得到證實（圖3）；有證據表明其對人類健康存在潛在影響（圖4），同時社會關注度不斷提高，政策也開始做出初步回應（圖5）。

如果在微塑料風險評估方面仍然存在知識和數據空白，未來環境中的微塑料濃度和生物可利用性將會增加。政策行動不必等待，可以依據預防原則采取措施，因此現在就可以而且應該采取措施來減少微塑料排放。禁止不必要和可避免的塑料制品及應用，優化產品設計，同時改變供應鏈上的相關行為，這些措施大有可為；但是，如果在未進行適當評估、未考慮相關社會技術和地理背景的情況下就實施干預措施，很可能會產生意想不到的后果。在我們看來，科學在為解決微塑料問題指明方向方面，與在發現這些問題時同樣重要。《聯合國塑料污染條約》為國際行動帶來了切實的機遇。本綜述所總結的證據強調，盡管針對宏觀塑料的措施至關重要，但僅靠這些措施不足以解決上述眾多來源的微塑料污染問題（見“微塑料的來源、遷移、分布和環境濃度”部分），因此針對微塑料污染制定專門條款必不可少。

來源: 新污染物監測與分析