1 微塑料和合成纤维

数十年来，水环境中的微塑料问题一直是海洋生物学家和其他领域科学家感兴趣的一个课题，其来源和影响也被一些非政府组织和政治家关注。

微塑料是指具有不溶性和持久性，直径小于5 mm的合成聚合物固体颗粒，通常根据形态对其进行分类，如球形颗粒、薄膜、碎片和纤维。化学纤维中合成纤维的纤维粒子被称为微塑料，因为这些粒子经常在环境样品测试中被检测到，甚至已出现在北极冰雪的样品中。

合成纤维服装洗涤过程中的纤维脱落，被认为是海洋环境中合成纤维最常见的来源。由于它们没有在污水处理厂中被有效截留，因此被大量排放到海洋中。羊毛织物产品的洗涤脱落物检测结果与污水处理厂排出物中的分析结果相差达4个数量级。

本文综述并分析了这些巨大差异和夸张推论产生的原因，并基于可靠性分析得出较合理的结论。

观察两组患者检查结果,包括通过各项指标判断其诊断率,子宫外盆腔,观察其混合性肿块、胚芽及原始心管搏动情况。观察子宫内膜增厚及宫腔内情况。同时观察两组患者阳性率情况。

2 洗涤时脱落的纤维

——污水处理厂技术上的差异。如初沉池的有效性、絮凝剂的使用、活性污泥或固定化生物的生物处理、二沉池的性能及是否有第三次过滤处理等。

同时，纺织产品穿着过程中，纤维飘扬和纤维脱落造成的纤维损失也很常见。但是天然纤维(如棉花或羊毛)产生的纤维脱落更加明显，尤其是在加工未完成时；合成纤维的损失较小，因此，一般采用连续长丝制作无尘服。一份户外纤维粒子的鉴定结果显示，仅5%的纤维脱落物是源于合成纤维。然而，也有一些合成纤维纺织品更容易脱落，如毛绒织物(也称摇粒绒或绒头织物)，尤其是由PET超细纤维制造的毛绒织物，以及由短纤维(尤其是由具有抗起球性能的短纤维)制成的织物。尽管这些产品的市场占有率较低，但仍不容忽视。

纤维脱落的程度取决于纤维和纺丝(或纱线)的质量及织物结构。在纤维加工成服装的过程中，松动或损坏的纤维是脱落纤维的另一来源。

3 一些测试

图1列出了一些在公开出版物和报道中出现的合成纤维纺织品水洗产生的脱落纤维的质量比。正如预期，所得研究结果相差4个数量级。一些关于质量损失的研究指出，这些测试产品存在严重的质量问题。

表1列出了一些研究报告中脱落纤维的数量及质量比转换结果。这些报告中均有测试材料的描述(一项研究除外)，但也不能充分评估脱落纤维的排放量。

 

表1 合成纤维纺织品洗涤时产生的脱落纤维的测试结果

  

研究者被测物测试结果[以纤维根数(f)表示]测试结果(以质量比表示)/(g·kg-1)Browne，2011PET绒头衣物1900f/条或300f/L0．002(0．150mg/L)Dubaish，2013PET衣物Folkö，2015新型PET绒头衫—0．300～0．4000．700～1．500Mermaid，2015PET绒头外套、1000000f/条聚丙烯腈(PAN)围巾300000f/条1．000Dris，2016未知面料8800～18700f/L0．060～0．140全文出版(包含实验信息)Pirc，2016新型PET绒毛毯(10mm厚)双面长毛绒5年旧夹克，未描述—洗涤一次：0．100～0．2006次以上洗涤：0．012～0．0100．012Hartline，2016聚酰胺(PA)夹克4种新型PET绒外套—3．800/0．1802．200～4．500/0．100～0．800Napper，2016PET工作服83000f/kg0．170PET/棉工作服23000f/kg0．060聚丙烯腈(PAN)工作服120000f/kg0．160

注：纤维数转换，每根纤维质量为0.5 μg(长2.5 mm，线密度 2 dtex)

——生产过程中残余的纤维与使用过程中脱落或老化纤维的占比。这需要对不同的合成纤维纺织品(服装，尤其是户外产品)进行估算。

  

图1 合成纤维纺织品洗涤产生的脱落纤维的质量比

3.1 布伦环境科学与管理学院的测试

该研究旨在比较不同的服装(新的和人为老化的)，在不同洗衣机中洗涤的测试结果。但它仅比较了新的服装在上开门洗衣机中的洗涤与预洗服装在前开门洗衣机中的洗涤结果，并使用了激烈的洗涤程序。

（3）通过服务名（service_name）和服务方法（service_method），查找已经注册的rpc服务；

我目前从事的工作为劳动管理。而我本科学习的专业为经济学和工业工程。也许在常人眼中，我的专业和岗位是相当对口的，工作起来会非常地得心应手，但事实并非如此。

3.2 普利茅斯海洋生物中心的测试

由于没有详细描述分析方法和计算过程，所以该研究的偏差只能假设为从织物上剪下一块较小的，质量约10 g的织物进行清洗，并采用较大的、对湿度敏感的滤膜过滤洗涤水，并进行了微克级的质量测定。

3.3 卢布尔雅那高分子实验室的测试

斯洛文尼亚的卢布尔雅那高分子实验室采用较短且温和的综合洗涤程序研究对比了一些可折叠织物的纤维脱落。试验采用的是一整条商业用PET绒毯。该织物厚10 mm，是由线密度为1 dtex的PET纤维织成的封边双面绒毯。所有洗涤水都经过一种对湿度不敏感的金属过滤器过滤。每次洗涤完成后，滚筒干燥毛毯。每条毛毯重复洗涤10次。新的未经处理的毛毯均采用3种不同的处理方式：不添加洗涤剂、添加洗涤剂，以及添加洗涤剂和软化剂。

按:颈椎病急性发作期,每以风邪为主,兼挟湿、寒、热等邪气痹阻肌肉经络,导致患者的气血出现运行不畅的情况。治疗祛风活络为主,通常选用羌活胜湿汤、活血舒筋汤以及大秦艽汤等古方来对患者进行治疗。这例患者经过检查判断属于脊椎病急性发作期,以眩晕、头项强痛为主证,《伤寒论》第263条:“少阳之为病,口苦咽干目眩也”。第101条:“伤寒中风,有柴胡证,但见一证便是,不必悉具。”故此为少阳兼太阳证,治宜和解少阳,散表为主,佐以解肌活血。方中小柴胡汤和解少阳,桂枝、葛根、川芎散太阳风邪,解肌活血。

结果显示，经8次洗涤后，脱落纤维的数量明显减少，如图2所示。脱落纤维的质量比从0.080 g/kg和0.210 g/kg下降到0.012 g/kg(2.2万f/kg)。脱落纤维的平均长度为5.3 mm(长度范围：0.3～25.0 mm)。在使用洗涤剂的情况下，使用或不使用软化剂不会影响测试结果。滚筒式干燥过程中脱落的纤维为洗涤脱落纤维的3.5倍。

  

图2 洗涤和滚筒干燥后，PET双面加厚毛毯的脱落纤维的质量比(取6次测试的平均值)

测试结果与被测产品的敏感性有关。被测产品为由线密度为1 dtex的纤维织成的双面加厚毛毯，洗涤条件温和，适合合成纤维且没有共洗产品。重复洗涤后脱落纤维量减少是由于滚筒干燥时产生脱落，以及洗涤强度变小所致。在最初的洗涤和干燥测试中出现的脱落纤维，是在纺织品或毛毯生产加工中产生的残余或受损纤维。

4 污水处理厂中残留纤维粒子的行为

城市污水中的纺织纤维主要来源于磨损或变质的服装、家用或户外纺织品。它们与生活污水、专业洗涤污水及雨水混合进入下水道。这些纤维应该被有效截留在污水处理厂，其处理步骤如下：预处理(通过格栅吸附清除废纸上的蓬松纤维素纤维)——物理处理(设置一个初沉池，进行疏水性纤维脱脂)——生物处理(设置一个二沉池，通过活性污泥吸附或吸收)——过滤处理。

此外，该项目最大的疏漏是洗涤水过滤残留物的称量问题。研究中使用了湿度敏感性较强的PA过滤器，而没有预先称质量。在确定过滤器尺寸的情况下估算净质量，可能会造成比假设更多的误差，这也是该报告中出现一些称量差异和部分结果不同的原因。

鉴于固定刚度微纳测头存在的诸多不足，Alblalaihid等[9]提出一种基于三角悬臂梁支撑机构的微纳测头，利用压杆失稳原理实现支撑机构的变刚度，但未给出准确的刚度计算方法及临界屈曲载荷模型。Kim等[10]提出用施加额外载荷力的方式放大测头位移以改变其刚度。Bonello等[11]提出通过改变梁与框架的安装点来改变梁的有效长度，进而改变刚度。但是，文献[10-11]所提方法增大了测头结构的复杂性。

实际分析能力可能是造成这些差异的主要原因。对污水处理厂污水中合成纤维的检测和定量分析进行了追踪。区分合成纤维与天然纤维需要一项可靠的检测技术，如光谱法，或至少用偏光显微镜来完成。充分的预处理对去除非合成纤维是有用且必须的，它可以避免空气中无所不在的纤维漂浮物所造成的误差。

5 测试结果

以前的检测报告显示，污水中纤维超过10根/L；而最近的研究结果表明，污水中合成纤维少于1根/L。结果的差异可能是由一些客观原因所致，如：

——季节性和地区性的差异。寒冷季节和地区会使用更多的易脱落合成纤维产品，如PET绒头织物或其他合成纤维制成的服装；

在微塑料方面，有关合成纤维服装洗涤时纤维脱落的报道始于2011年。从沙滩沉积物中检测出来的纤维粒子是该报道探讨的主要对象。它分析了聚酯(PET)毛织物洗涤水中的纤维成分，但仅简要描述而没有测试材料或者分析的具体过程。尽管这些信息很不充分，但每件毛织物能脱落排放1 900根纤维的推论却被经常引用。

以上处理是对传统污水处理厂有效截留织物纤维的设想。然而一些研究表明，污水处理厂既没有建造相应的设施，也不能有效截留颗粒或纤维。该观点忽略了一点，即一些污水处理厂会通过增加颗粒物或纤维来增加污泥密度，以提高生物处理效果，并在沉淀池中获得更好的沉降效果。

但大多数的检测评估仅依靠立体显微镜进行目测，这可能会使测试结果受到污水中其他非合成纤维和可生物降解纤维粒子的影响，而这些粒子并不属于微塑料的范畴。如天然的或人造的纤维素纺织用纤维，非常粗(如动物纤维或毛发)或非常细的纤维(如纤维素纸浆或丝状细菌)。

A.Wegener研究院依照以下要求对德国12家传统污水处理厂的污水进行了微塑料研究。研究使用酶预处理以去除可能存在的天然纤维素纤维，并用红外光谱对残留纤维进行识别。该研究考虑了污染物带来的误差，但并没有完全消除。因此，它被认为是迄今为止对污水处理厂排出污水中合成纤维含量测试最可信并且信息最完整的研究，并对纤维粒子的行为给出了解释。

3.设定催款时间并及时催款，安排专员负责催款，到期未还款可以从负责人工资中扣除，直到还完为止；避免占用其他科研项目经费，保证科研项目资金得到合理的使用。

在干燥的天气条件下，对这些传统的污水处理厂的污水进行测试，得出从沉淀池中排放的合成纤维质量比为0.5 f/L，即0.25 μg/L(一根长2.5 mm，线密度为2 dtex纤维约为0.5 μg/f)。在水力负荷较高的多雨天气，或污泥膨胀水平增高时，纤维排放量将更高。

德国欧德堡污水处理厂的最终过滤单元是由一种用于减少悬浮颗粒物的绒头纱布过滤装置组成的，用于降低悬浮固体或污泥絮状物的质量浓度。该装置对颗粒和纤维的截留效果较为明显。这一发现证实了纤维和微粒嵌入活性污泥中，被吸附或作为生物群落载体的假设。

6 一些推论

在水生和陆地环境中排放的微塑料的数量可以通过引入法或排放法来评估，即以监测河流和周围空气中微塑料的质量比为主要途径；或者通过对可能产生微塑料的来源进行分析，评估其在使用过程中材料和颗粒的损失，并考虑残余量。对纺织纤维的估算将包括：

从事出生缺陷综合防治相关工作的①医院管理人员②产前诊断(筛查)技术人员③医学遗传实验室人员④母胎专业医生，临床遗传医生，儿科医生、影像科医生、病理科医生⑤围产保健医务人员

——污水处理厂的排放污水中(作为污水方面估算的主要来源)和雨水中(作为环境空气方面的估计)合成纤维的质量比。

在2份信息完整的报告中，也没有对被测织物进行有意义的描述，至少应包含织物使用过程中的信息。一些文献关注并质疑了这些对损失纤维质量的描述和测定。只有斯洛文尼亚高分子实验室的研究采用了一个有意义的设计，即对同一织物进行了多次洗涤，产品描述详细，称量步骤精确，所获结果相对可靠。以下是对这3篇报告的回顾。

7 排放对策——欧洲的推论

引入法应该包含不同地区和季节条件下的空气沉积物和处理过的污水，但仅A.Wegener研究院在2014年3月的抽样调查结果比较可信。这些结果应该可代表较冷季节(合成纤维制成的服装使用率较高)和普通污水处理厂的排放量，同时假设欧洲污水处理厂活性污泥的处理过程都相似。

当合成纤维排放的平均质量比为0.3 μg/L(在悬浮污泥较多的情况下，该数值会异常增高，而在增加过滤单元后，排放又会异常下降)时，可以计算出污水处理厂每年约排出10 t的合成纤维[假设欧洲人口：5亿，城市污水容积：0.2 m3/(人·d)]。然而，这一数据却忽略了暴雨的排放量。水力负荷过高时，污水会绕过污水处理厂直接排放，而该排放量可能与普通污水排放量相同。

8 排放对策——公开出版或报道中的推论

一些最新报道的研究采用了排放法研究纤维的排放量。该方法假设服装在其生命周期内一直有损耗，并对个别PET绒头纺织品清洗中脱落的纤维进行预估。该推论仅限于长毛绒产品，或适用于所有合成纤维。

许多减脂者发现因摄入优质肉类而急剧增加了每月开支的“痛点”，“生酮饮食”也被开发成一桩生意。在一家号称全国第一家的生酮饮食商城的淘宝店中，几款速溶防弹咖啡成为了主打产品，“生酮低碳无糖代餐”，根据分量不同，价格在88-188元不等。此类的线上店铺在加速增长，但产品的安全性却无法得到保障。

——将个别服装的洗涤效果应用于所有合成纤维纺织品，结果不可信。

  

D—德国； SLO—斯洛文尼亚； NOR—挪威； DK—丹麦； SWE—瑞典； EU—欧洲图3 各国排放到水环境中的脱落纤维的数值或范围(仅估计绒头织物)

造成这些巨大差异的主要原因有：

本系统的开发软件为Delphi 7.0；数据库管理系统为oracle 9i；辅助处理系统为office2003Photoshop 6.0。计算机操作系统选用：Windows9x2000NTXP或更高级的操作系统都可以安全运行本系统。

——洗涤脱落的纤维被认为仅来自于毛绒产品或者适于所有合成纤维制品；

——错误的转换因子被用于计算大量排放纤维的质量比(结果扩大了300倍)；

由图3可知，将这些推论与每年从污水处理厂排放到水环境中纤维的量进行比较，发现结果有4个数量级的差异。

表2列出了一些国家或地区污水中合成纤维的预估排放量和水环境排放量。其中2项研究仅评估了毛绒产品的排放量。

通过本文的分析,已经初步发现浮标站和周边站点一些定性定量的规律,未来将进一步找出浮标站与周边站点之间的风力关系,得到由陆地风推导出江面风的理论或半经验结论,应用于日常业务工作。

8.1 Nova研究所

德国Nova研究所分析了在化妆品及其他领域中微塑料的排放，并评估了所有来源的总量。据估计，排放量从高到低依次为废弃塑料残片、轮胎磨损物、颗粒物损失、化妆品中的磨砂颗粒，以及纺织品中的合成纤维。

病例排除标准：既往已确诊的慢性呼吸道疾病，如肺癌、肺转移瘤、间质性肺纤维化，支气管扩张症及重大心血管疾患，近1月明显的呼吸道感染。

表2 一些国家或地区污水中合成纤维的预估排放量和水环境中的排放量

  

研究机构国家或地区人数/百万排放至污水中纤维预估量/(t·a-1)污水处理厂中残留率/%水环境中的排放量/(t·a-1)Nova德国80．080～400908～40欧洲500．0500～2500——Polym斯洛文尼亚2．00．144—(0．01)1)Mepex挪威5．26009060DTU丹麦5．7200～100094～976～60IVL瑞典9．8200～2200983．5～40．0Eunomia欧洲500．017000～5200～577500～52000IUCN世界7000．0 ——240000～800000欧洲500．0—8545000

注1)：污水处理厂90%残留率的计算

该研究仅考虑了毛纺织品损失纤维的估计量，其粗略估计每个欧洲人拥有一件质量为0.5 kg的羊毛套衫，在5年的使用寿命期间，约有1%～5%的质量损失率。

8.2 卢布尔雅那高分子实验室

位于斯洛文尼亚的卢布尔雅那高分子实验室的研究结果，是基于重复洗涤后脱落纤维的损失量计算的。假设每位斯洛文尼亚居民使用一件羊毛毯(0.35 kg)和一件羊毛外套(0.50 kg)，每条(件)每年分别洗涤4或8次。如果以12 mg/kg的纤维损失量计算，则斯洛文尼亚每年损失的脱落纤维的总量为144 kg。

而其他研究由于将单类产品的计算结果应用于所有合成纤维，并使用了错误的转换因子，因此使结果增大了300倍。

8.3 Mepex咨询公司

挪威Mepex咨询公司认为，挪威环境中的微塑料主要来源于轮胎磨损，其次来自洗衣店产生的纤维，以及路标、船舶、码头和其他活动产生的涂料颗粒。

家庭和商业洗衣店的衣物洗涤每年分别排放600 t和100 t污水。若排放以线密度为300 dtex的纤维计算，同时将该数值转换成质量浓度，则每次合成纤维的损失为0.04%。最初的研究显示，污水处理厂的截留率设定为90%，但实际只有50%，因为只有63%的挪威人口与生物污水处理厂有关。在后续研究中，尽管在2015年6月已了解到作者使用了错误的转换因子，但其纤维排放量数据仍被重复报道。

8.4 丹麦科技大学

丹麦科技大学研究了脱落纤维的出现、影响、来源及减少其在水环境排放的应对措施。研究认为轮胎磨损物是脱落纤维最主要的来源，其次来源于合成纤维、颜料、橡胶颗粒(来自轮胎的循环利用)和道路标记。污水中的合成纤维量约为200～1 000 t/a，这与Mepex公司的计算结果相似(以线密度为300 dtex计算)。在纤维的整个生命周期中，总损失率为0.74%。而在丹麦购买的所有纺织品中，50%为合成纤维产品。污水处理厂的纤维截留率为94%～97%，根据这一结果估计，从污水中排放到水环境的纤维排放量为6～60 t。

8.5 Eunomia研究和咨询公司

Eunomia英国咨询公司与欧盟委员会DG环境部签订了一份关于海洋垃圾的研究合同，从化妆品和海洋垃圾两个方面研究了微塑料来源。化妆品方面，Eunomia公司比较了源自化妆品与其他来源微塑料的排放量，并得出排放量由大到小的排名：轮胎磨损物、颗粒物损失、纺织品损失(来自服装洗涤)、建筑涂料和道路涂料。这些排放量远超过了源自化妆品的排放量。排放至水环境中的合成纤维的排放量约为7 500～52 400 t(以线密度为300 dtex计算)，合成纤维排放量为100～300 f/L。该结果不考虑上限值，且污水处理厂对塑料微粒的截留率为57%(欧洲应有63%的人口与三级污水处理厂有关，才能保证颗粒和纤维的截留率达到90%)。

从图中可以发现，系统的密度随着实验的进行先有往密度增大的方向变化幅度更大，后有往密度减小的方向变化，密度的这种变化也体现着体系的单胞边长的变化同样符合这一趋势。

8.6 IVL研究所

瑞典IVL环境研究所分析了瑞典微塑料的可能来源。研究推断轮胎和道路的磨损是主要来源，其次是人造草皮(运动场)、洗衣房(洗涤衣服)、船体磨损和颗粒物损失。可以肯定的是，由于变量多和数据少，对纺织品脱落纤维质量的估计将是一项艰巨的任务。假设每年向污水中排放180～2 000 t的合成纤维，则在洗涤中损失的合成纤维脱落量为0.3～1.5 g/kg(以合成纤维的占比为30%～50%计算)。假设污水处理厂的截留率为98%，排放量估计为3.5～40 t/a，这与暴雨条件下的水力负荷相似。

8.7 国际自然和自然资源保护联盟(IUCN)

据报道，IUCN于2017年2月发表了一份关于排放至全球海洋中合成聚合物颗粒的研究报告。微塑料(包括纤维碎片)的占比对海洋中合成聚合物颗粒的排放总量有显著的影响，其总排放量为150万t/a(范围：80万～250万t/a)。其中，来自纺织品洗涤的脱落纤维(约占34.8%，即52万 t/a)是主要的贡献者，其次是轮胎磨损物和城市粉尘。

一项研究丹麦脱落纤维的推论被扩展到计算全球范围内的纤维排放，包括使用合成纤维的区域和有污水处理厂的地区。对欧洲而言，假设污水处理厂的截留率为85%，正常情况下约有3%～6%的下滑，暴雨条件下还会降低10%。

近年来，随着经济的不断发展和社会的不断进步，人们对客滚船的安全性、稳定性、快速性、舒适性、豪华性和装载车辆大型化提出了更高的要求。目前，国际客滚船运输主要集中在欧洲的波罗的海、北海、地中海地区、日本列岛之间及美国沿海地区。我国的客滚船运输已形成以渤海湾为中心的渤海湾客滚运输市场，随着亚洲区域旅游日益活跃和中韩自贸区建设的推进，将进一步推动中韩航线客货运事业的发展。

9 结论和展望

斯洛文尼亚高分子实验室通过重复洗涤整条纤维易脱落的PET绒毯，研究毛绒产品中的纤维脱落，被认为是相对可靠的研究。任何单类纺织品的排放和脱落研究结果都可能是有用的，但不应该被用于环境排放的任何推测，因为造成脱落的变量太多。

脱落纤维都有效地被截留在污水处理厂中的所有处理阶段。AWI的研究发现，德国传统污水处理厂的污水中有少量纤维(平均值：0.3 μg/L)的排放，与污泥沉淀池中的污泥滑落量平行。这证实了一个假设，即在传统污水处理厂的二次生物处理中，纤维作为载体并被生物群落所利用，并最终嵌入活性污泥中。而从沉淀池溢流到集水池的过程中，活性污泥的任何损失都伴随着纤维的排放。因此，任何减少污水中活性污泥的措施(如砂滤器、绒布过滤器或膜过滤器)都应该有效截留纤维甚至更小的颗粒物。

农业上常将消化污泥作为肥料或用于土地填埋。在欧洲，约50%的地区存在着区域差异，这意味着这些人工合成的、持久性材料在环境中的分布更加广泛(经粗略估计，污泥中合成纤维的质量比为0.03g/kg)。为消除这些排放至环境中人工合成的、不可降解的纤维，需要区分它们是在纺织品和服装制造过程中产生的纤维颗粒或残留纤维，还是在服装使用期间造成的纤维脱落或退化；并需要进行不同的测试和检验。同时，也可能与户外纺织品相关，因为飞入空气环境中的纤维可能会汇入水环境并最终进入海洋。北极冰雪中发现纺织纤维，可能是由于这些流动的细小纤维具有较大的传播和迁移能力。目前，对于空气环境中细小纤维质量浓度的检测还缺少可靠的鉴定方法。

目前，在对这些排放至环境中的合成纤维进行评估的公开出版的研究中，将单类纺织产品的脱落纤维估计值推广至所有合成纤维纺织品中的推论是不可靠的。因为它忽略了纺织品的复杂性，因而无法得出可靠的评估。因此，对于此类评估，在最相关的排放点(如污水污泥)中检查纤维是必不可少的。