内蒙古高原湖泊水体与沉积物中微塑料的赋存特征研究

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wadfgh1234
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在一次性塑料制品生产总量不断增长的背景下,微塑料污染成为全球重点关注的环境问题。微塑料具有难回收、难降解等特点,易对生态系统和公众健康构成风险,尤其对内蒙古高原地区脆弱的湖泊生态环境影响更为深远。因此,充分了解内蒙古高原地区湖泊环境中微塑料的赋存特征,对于反映我国西北干旱半干旱地区水生环境中微塑料的污染水平具有重要意义。为此,本研究选取内蒙古高原地区的17个湖泊为研究对象,采集水体和沉积物样品进行前处理,通过荧光显微镜、体式显微镜和显微拉曼光谱进行定量和定性分析,明确湖泊水体和沉积物中微塑料的丰度、形状、颜色、粒径、成分等赋存特征,分析微塑料的分布规律,并探究微塑料丰度与湖泊环境因子的相关性。主要研究结果如下:(1)内蒙古高原湖泊水体中微塑料的平均丰度为(5.57±4.02)items/L,在全国水生环境中处于中等偏高水平。丰度范围为0.19~12.64 items/L,整体呈现内蒙古中部较高,东、西部较低的空间分布趋势。微塑料成分以应用广泛的聚丙烯(49.13%)和聚乙烯(16.78%)为主要类型;粒径以小尺寸为主,50~200μm的微塑料占比高达62.37%;块状(39.72%)、条状(19.51%)和纤维(15.33%)是微塑料主要存在形状;颜色以透明为主(70.03%)。内蒙古高原湖泊水体中微塑料的特征主要表现为小尺寸的透明块状碎片,与高原地区紫外线照射强烈、日照时间长的风化条件密切相关。(2)沉积物是湖泊中微塑料的主要归趋,内蒙古高原湖泊沉积物中微塑料的平均丰度为(128.29±77.63)items/kg,与其他西部偏远地区湖泊相比偏高。丰度范围为25~400 items/kg,具有从内蒙古高原东部到西部丰度逐渐减少的分布规律,与水体中微塑料的丰度分布无显著相关。沉积物中的微塑料以常见的聚丙烯(36.36%)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(23.18%)为主要成分;粒径大于500μm的微塑料占比为51.37%;颜色以蓝色(37.27%)和黑色(25.91%)为主;形状主要为纤维(67.73%)。内蒙古高原湖泊沉积物中微塑料的特征主要表现为大尺寸的蓝色或黑色纤维,说明水体中密度和粒径较大、纤维状的微塑料更容易累积在沉积物中。结合实地调研分析发现,内蒙古高原湖泊中的微塑料主要来自于生活洗衣废水、农田退水以及旅游活动等。(3)内蒙古东部地区湖泊水体的微塑料丰度与铅质量浓度呈极显著正相关(P<0.01),与总有机碳浓度呈显著正相关(P<0.05),表明微塑料丰度与铅、有机物可能存在同源或复合污染。中部地区湖泊水体微塑料丰度与溶解氧浓度呈显著负相关(P<0.05),这与微塑料相关的耗氧有机物降解有关。微塑料丰度与沉积物的理化性质无显著相关性。不同盐度类型湖泊中,盐湖沉积物中微塑料丰度显著高于咸水湖和淡水湖(P<0.05)。草原、沙漠、森林、灌木四种不同沿岸植被类型湖泊中,草原湖泊水体中微塑料丰度显著高于其他类型湖泊,沙漠湖泊沉积物中微塑料丰度显著高于其他类型湖泊,主要受不同类型湖泊的放牧、生活污水排放、旅游等人类活动和盐沉积、植被拦截等自然环境过程的综合影响。
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