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文丨学术头条

此前有研究发现，牛仔服装清洗时脱落的靛蓝牛仔微纤维在温带到北极地区的环境中不断蓄积，为环境带来的负担覆盖范围逐步扩大。如果比这些头发丝还细的微纤维流入海洋，被浮游生物和贝类吃掉，最终可能会进入人体消化道，给人类带来许多未知的健康风险。（详见：你洗牛仔裤掉的“色儿”，已经污染到北极海洋了！）

然而，此类微纤维并非仅产自牛仔服装，如何量化排向环境中的合成超细微纤维的数量一直是个难题。

近日，来自加州大学圣巴巴拉分校的 Jenna Gavigan 及其合作者开展的一项最新研究表明，每年全球大约有 17.65 万吨以尼龙和聚酯为主的合成微纤维被排放到陆地环境中，数量之大令人震惊。

在清洗衣服的时候，这些超细微纤维就会从衣服上脱落，进入排污系统。研究人员还发现，目前在陆地上残留的微纤维数量超过了进入水体中的数量。 

相关研究成果发表在开放获取期刊 PLOS ONE 上。

微塑料污染日趋严重

自上世纪五十年代以来，全球塑料产量逐年递增。据统计，1950 年至 2017 年就有 5300 吨塑料被丢弃在垃圾场或自然环境中，海洋中大量积累的塑料对生态环境造成的污染引起了人们的广泛关注。

但是水路并不是塑料集聚的唯一场所，大约有 14% 的塑料用于生产制造衣服的合成纤维。而在衣服洗涤过程中，这些合成纤维会发生机械降解，从而产生大量直径小于 5mm 的微纤维塑料颗粒，这些微纤维随着排污系统流入海洋、沿海、陆地和北极生态系统中，严重威胁着水生生物和陆地生物的多样性。

脱落的合成微纤维究竟会对人类健康造成多大影响，目前还尚不十分清楚。但有研究表明，这些微纤维一旦进入人体，可能会在肺中富集并引发炎症。

合成微纤维在环境中几乎随处可见，但排放途径和数量却鲜为人知。一直以来，洗衣服被视为合成微纤维的主要排放源，然而全球衣服清洗排放的废水量规模巨大，想要量化环境中合成微纤维数量也就成为一大难题。

近半数超细微纤维流向陆地环境

该研究提供了上世纪 50 年代合成纤维开始大规模生产至今，在服装洗涤过程中合成微纤维释放的全球物质流动分析。

为了更深入地了解合成微纤维在全球范围内的分布状况，作者收集了全球塑料生产、消费和排放的信息，整合了手洗和机洗过程中排放的微纤维数据、此类塑料废弃物的废水排放去向，以及在废水处理厂的堆积和分布情况。

以上为1950 年至 2016 年的超细微纤维的累计排放图（右边的柱状图描述了 2016 年排放的超细微纤维累积质量的区隔、组成和区域特征）。

据估算，在 1950 年到 2016 年之间，大约有 560 万吨的合成微纤维通过服装洗涤排出，其中有一半是过去十年排放的，年复合增长率达 12.9%。

以上为2016 年服装洗涤产生的合成超细微纤维排放路径图。

该研究通过对这些超细微纤维的流向分析发现，大约有 290 万吨合成超细纤维被排放进入水体，有 190 万吨合成超细纤维流入陆地环境，还有一部分或被填埋，或被焚烧。也就是说，近 50％的合成超细微纤维最终都留在了陆地上。 

当务之急应降低排放

此外，研究结果还表明，向环境中排放的超细微纤维正在发生量变和质变。

从排放的数量上看，全球在用服装的存量和洗衣机的拥有量都在增加，导致越来越多的合成超细微纤维被释放到自然环境中。

在质量方面，由于当前污水处理厂的改善，以及对生物固体的利用，陆地环境正在成为超细微纤维排放的一个越来越重要的初始区间。

研究人员表示，虽然未来污水处理厂的覆盖率将不断增加，但并不能降低合成超细微纤维的排放量，反而其去向可能会从水体转移到陆地环境和垃圾填埋场。

当前，无论从技术上还是经济上，想要从环境中大规模地去除微纤维都是不可行的。

研究人员建议，当务之急应该将重点放在如何防止或减少合成微纤维的排放上，可以从以下两个方面来采取措施：

1. 通过优化设计洗涤过程，实现服装在洗涤过程中微纤维的脱落率；

2. 通过引入污染控制技术，在洗涤过程中捕获脱落的微纤维。

参考资料：
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0237839
https://www.aminer.cn/research_report/5f5066153c99ce0ab7bcb541?download=false