鄱阳湖典型湿地沉积物中微塑料的赋存特征

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微塑料(粒径<5mm)作为一种新型污染物近年来正被国际社会广泛关注。环境中的微塑料由于粒径小、密度低,能够在风力、河流、洋流等外力作用下进行迁移,可以成为有机污染物和重金属等污染物的载体;且由于其粒径小而极易被动物误食,被误食的微塑料难以被排出体外,会对生物产生物理损伤、堵塞消化道、或者引起伪饱腹感,进而造成生物摄食效率降低、能量匮乏、受伤或者死亡。近10年来,关于海洋和海岸环境中水体、沉积物、生物体内微塑料的类型、丰度、分布、来源及生物效应等方面的研究越来越多。但是关于河流和湖泊沉积物中微塑料污染的研究尚较少见,本文选择鄱阳湖典型湿地作为研究区,主要包括受人类生产生活影响较严重的区域、五河入湖口交错区、国家级自然保护区,以及鄱阳湖湖口-长江段出湖区域等不同典型湿地区,以湿地洲滩土壤或沉积物为研究对象,通过浮选分离方法和显微鉴定方法,探究鄱阳湖典型湿地沉积物中微塑料的类型、粒径、丰度、分布及其影响因素、主要来源,以进一步补充我国在河流、湖泊等淡水湿地环境微塑料污染研究方面的基础数据,为进一步研究微塑料污染及其生态影响提供借鉴。主要研究结果如下:(1)鄱阳湖-乐安河段、鄱阳湖五河入湖口、鄱阳湖-湖口段等典型湿地区域沉积物中均存在发泡类(聚苯乙烯)、纤维类(低密度聚乙烯)、碎片类(聚乙烯或聚丙烯)和薄膜类(聚丙烯)微塑料,其中,以碎片类微塑料为主,占50%-70%,其次是薄膜类微塑料和纤维类微塑料,发泡类微塑料所占比例最低。从微塑料粒径上分析,小于1 mm的微塑料占主导地位,约占总数量的60%以上。(2)采用沉积物干重计算微塑料的丰度,从总体上表现为鄱阳湖湿地沉积物微塑料平均丰度达1146.17 n·kg-1。但不同区域微塑料的丰度表现出空间差异性,其中,鄱阳湖-乐安河段区域微塑料平均丰度值为1799.56 n·kg-1;鄱阳湖五河入湖口区域微塑料平均丰度值为1225.25 n·kg-1;鄱阳湖自然保护区内微塑料的平均丰度值为82.33 n·kg-1;鄱阳湖湖口-长江段出湖区域微塑料的平均丰度值为907.4 n·kg-1。不同研究区中微塑料颗粒类型比例、大小和丰度存在差异,但所有样点中都以小于1 mm的微塑料为主。(3)通过利用扫描电子显微镜和能谱仪,对鄱阳湖湿地沉积物中分离的微塑料进行表面形貌及附着物质分析,结果表明,环境中的微塑料样品表面粗糙、风化程度明显和带有一些残体等特点;同时微塑料的表面附着有Si、Fe、Mg、O、Al、Ca等元素。因此,长期存在于环境中的微塑料表面形貌极其复杂,会成为持久性有机污染物和有毒有害物质的载体,并通过在环境中共迁移形成扩散污染。未来应更加关注河岸带环境中微塑料的动态过程和生态效应。(4)鄱阳湖典型湿地沉积物中微塑料的分布状况与人类的活动及生活方式密切相关,呈正相关性;不同区域间微塑料丰度差异受人类活动、水文状况和河流输入等多种因素影响;不同区域间微塑料的组成比例差异性与区域内人们的生活方式相关及微塑料本身的理化性质密切有关。
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