受不同人为活动影响湖泊中微塑料的分布规律——以贵阳市阿哈湖为例

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塑料由于其延展性好、持久耐用、成本低廉等优点而被广泛应用。随着塑料生产和使用日益增多的同时,塑料垃圾的数量也越来越多。作为完全人为产生的物质,塑料被排放后会对生态系统造成不同程度的危害。湖泊作为环境中重要的生态系统,湖泊中微塑料的分布规律能够有效反映研究区域内微塑料的污染水平,目前湖泊塑料污染研究主要集中于东部地区和沿海地区,对于我国西南部的关注甚少。因此本文以我国西南部贵州省贵阳市阿哈湖为研究区域,分别调查了受不同人为活动影响(城市人为活动、农业生产以及废弃矿山)的支流对阿哈湖表层水和柱状沉积物中微塑料丰度、形貌特征和聚合物成分信息的影响,初步揭示了表层水和柱状沉积物中的微塑料在研究区域内的分布特征,并结合水化学特征参数和微塑料多样性指数探索了微塑料的潜在来源。(1)从丰度上看,阿哈湖表层水以及柱状沉积物样品中均发现了微塑料的存在。表层水中微塑料的平均丰度为608.33 n/m~3,沉积物中的平均丰度为648n/kg(干重),无论在表层水还是沉积物样品中,均在金钟河入湖口处丰度最高,湖心处丰度最低。整体来看,微塑料的丰度呈现出靠近湖心低,靠近岸边高的特征,表明支流输入是阿哈湖微塑料的主要途径。(2)从物理特征上看,阿哈湖表层水以及柱状沉积物样品中微塑料尺寸以小粒径为主。表层水和柱状沉积物中<1000μm的微塑料占比分别为78.08%和78.45%。总体来说,微塑料粒径越小,丰度越高。在形状上,表层水以及沉积物中的微塑料均以纤维和碎片为主;在颜色上,均以透明、绿色和蓝色为主,且在人口相对密集的金钟河入湖口和雅河两个采样点的颜色更加丰富。(3)聚合物成分分析表明,表层水中聚合物类型占比从高到低依次为:染色剂(31.51%)>聚酯(PES,19.18%)>聚丙烯(PP,15.07%)>聚氨酯(PU,12.33%)>聚乙烯(PE,10.96%)>聚苯乙烯(PS,2.74%),而在沉积物中则是聚丙烯(35.09%)>染色剂(22.31%)>非塑料(13.53%)>聚氨酯(11.53%)>聚乙烯(10.03%)>聚苯乙烯(4.51%)>聚酯(3.01%)。它们的分配比例在不同的环境介质中略有不同,这与微塑料本身性质(如密度、大小、形状等)以及水环境因素有关。(4)结合水化学特征参数和微塑料多样性指数(包括形状多样性指数(Dshape)、颜色多样性指数(Dcolor)、尺寸多样性指数(Dsize)以及综合多样性指数(MDII))分别对阿哈湖表层水和沉积物中微塑料的微塑料进行来源解析,结果表明阿哈湖中微塑料主要受周围污染源排放影响,主要来源于城市人为活动和农业生产活动,废弃矿山废水对微塑料几乎没有影响。且综合多样性指数对阿哈湖汇入支流的人为活动强度有良好的指示效应。
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