废弃塑料的积累是一个全球性的环境问题。塑料被广泛用于油气基础设施，在服役期间带来显著利益。然而，退役情景的环境后果在很大程度上是未知的。研究人员以英国大陆架（UKCS）为案例，估计了部署在海底管道中的塑料质量，量化了降解过程，并估计了微塑料的产生速率。认识到任

　　废弃塑料的积累是一个全球性的环境问题。塑料被广泛用于油气基础设施，在服役期间带来显著利益。然而，退役情景的环境后果在很大程度上是未知的。研究人员以英国大陆架（UKCS）为案例，估计了部署在海底管道中的塑料质量，量化了降解过程，并估计了微塑料的产生速率。认识到任何后续矿化速度相对较慢导致海洋环境中塑料颗粒的积累，研究人员随后应用了一种新方法，使用预测无效应浓度（PNEC）分析来估计原地退役的潜在环境风险。研究人员证明了在UKCS中经过22年后油气塑料的物理和化学降解。现有数据表明，可能有多达121,000吨塑料被原地退役，研究人员估计，根据环境条件，它们的降解每年可能产生4.5-500吨微塑料。最低释放情景与英国河流每年向北海释放的微塑料量级相似，而最高释放情景则远高于英国禁令前化妆品中微珠的年释放量。此外，PNEC分析表明，由遗留油气塑料产生的微塑料有可能危害海洋生物。尽管油气遗留塑料产生的微塑料绝对水平存在不确定性，但研究人员建议将它们正式纳入退役决策以及新设施（包括海上可再生能源基础设施）的规划和许可中。

　　塑料污染是全球性环境问题，塑料在油气基础设施中广泛使用，但退役后遗留塑料的环境后果尚不明确。现有研究多聚焦于海滩或表层水体塑料，对海底油气管道和脐带缆中的塑料降解及微塑料生成缺乏实证数据。尽管业界已认识到塑料污染风险，但退役决策中极少考虑塑料因素，主要因为缺乏定量评估框架和降解速率数据。本研究旨在填补这一空白，以英国大陆架（UKCS）为案例，评估油气管道中塑料的存量、降解行为、微塑料生成速率及潜在环境风险。论文发表在《Journal of Hazardous Materials》。

　　研究采用以下关键技术：①利用英国北海过渡管理局（NSTA）数据库，结合行业专家经验，估计UKCS海底管道和脐带缆中塑料总质量（区分刚性管道、柔性管道、脐带缆等类型）；②对Brent油田（水深140 m，低能环境）服役22年后回收的管道和脐带缆样本进行物理化学分析，包括傅里叶变换红外光谱（FTIR）鉴定聚合物类型与化学降解、扫描电子显微镜（SEM）观察表面形貌、厚度测量及肖氏D硬度测试；③基于Oluwoye等建立的降解速率模型（考虑有无磨蚀两种情景），计算大型刚性管道（最可能原地退役的类型）每年产生的微塑料质量；④采用预测无效应浓度（PNEC）方法（来自Everaert等基于物种敏感性分布的研究），结合最佳/最差释放情景和两种归宿（沉积物埋深0.25 m或水柱均匀分散），计算微塑料累积超过PNEC的体积，以风险表征比率（RCR）评估环境风险。

　　通过NSTA数据库分析，UKCS海底管道和脐带缆总长度约29,304 km，塑料总质量约218,905吨。其中45%（98,350吨）位于柔性管道、脐带缆及非大型刚性管道中，预计退役时被移除；55%（120,555吨）位于大型刚性管道中，可能原地退役。大型刚性管道中，88%（长度16,321 km）带有混凝土配重层覆盖的煤焦油环氧（CTE）涂层（116,682吨），12%（2,324 km）为熔结环氧（FBE）涂层（3,873吨）。

　　- **HDPE涂层（暴露管道N0310A-C）**：SEM显示暴露侧表面粗糙、裂纹；FTIR检测到外部羟基和羰基峰（化学降解）；肖氏D硬度降低5–6.4%（p

　　<0.001），厚度无显著差异。

　　- **PA11涂层（暴露管道N0311 vs. 混凝土垫层保护管道N0310M）**：暴露样本表面粗糙、裂纹明显，厚度显著减薄（平均差0.297 mm，相当于13.5 μm/年额外损失）；垫层保护样本表面光滑，硬度仅降低1.2%（p

　　<0.01）；ftir未显示化学降解差异。

　　- **PE脐带缆涂层（PLU6294，分线盒内外）**：盒外暴露样本SEM显示粗糙和点蚀，FTIR出现羟基和羰基峰；盒内样本表面光滑，无化学降解信号。

　　基于Oluwoye降解速率模型，大型刚性管道原地退役后：- 最差情景（无混凝土配重层，所有管道以最大速率16 μm/年降解）：每年产生约509吨微塑料（47.9万亿个，假设平均粒径250 μm），完全降解需237年。- 最佳情景（混凝土配重层完整，仅FBE管道以最小速率1.6 μm/年降解）：每年产生约4.54吨微塑料（0.43万亿个），完全降解需853年。

　　讨论部分指出，本研究首次提供了海底油气管道塑料降解的实证证据，并量化了其微塑料贡献。与河流输入（UK河流年排放4.11–16.56吨）和化妆品微珠（UK禁令前68吨/年）相比，管道微塑料（4.54–509吨/年）是显著且被忽视的来源。尽管存在不确定性（如降解速率模型、暴露条件、矿物化速率等），但累积浓度而非瞬时排放是风险关键，且塑料矿物化极慢，长期积累将放大风险。研究强调，塑料应正式纳入退役决策（如UK的比较评估）及新设施许可中，并建议建立管道成分数据库、开发风险地图、考虑循环经济方案。

　　**研究结论翻译**：从本研究结果，研究人员得出结论，油气管道和脐带缆中的塑料具有相当大的潜在环境风险，应采取措施将其充分纳入退役决策。研究显示，UKCS海底管道和脐带缆中含有大量塑料，由此产生的年微塑料释放量（4.54–509吨）至少与英国河流年排放量及海滩清洁量相当。一旦管道聚合物涂层完全降解，沉积物中微塑料的预测无效应浓度可能在0.47–14.6 km3范围内超标，水柱中在54–1,693 km3范围内超标。这些发现意味着，仅大型刚性管道降解产生的微塑料就具有显著影响海洋生物的额外潜力。研究人员建议，在比较评估中通过子标准或其他明确方式考虑塑料，并呼吁未来基础设施采用便于移除和回收的材料与设计。维基体育