辽河保护区微(中)塑料的污染特征及生态风险评估研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:sebeer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微塑料引起的环境污染问题已成为全世界关注的焦点。广泛分布的微塑料及其自身携带的有毒物质和表面吸附的污染物不仅可对生物造成物理损伤,还可严重危害生物生存、种群繁衍及生态的安全。近年来,大多数研究集中于海洋环境的水体、沉积物和生物体内微塑料的分布、来源及生物效应等方面,关于汇集各种污染物质、人类活动强度高的内陆淡水河流和流域土壤附近的微塑料污染研究却较少。辽河保护区水文条件易受经济活动影响,是我国污染最严重的河流之一。因此,本论文以我国辽河保护区为研究区域,基于密度分离原理,对微(中)塑料形状、粒径、颜色和丰度进行分类及统计,并利用显微傅立叶变换红外光谱仪(μ-FTIR)对其化学成分进行测定。进一步揭示该区域微(中)塑料的分布特征、可能的影响因素及潜在来源,以补充我国在内陆淡水河流和流域土壤微塑料污染分布方面的基础数据。在此基础上,以聚合物类型为评估指标,结合其危害评分,初步对辽河保护区不同环境介质中微(中)塑料的污染风险进行评估,为建立全面的风险评估模型和微塑料的污染治理提供基础数据和理论支撑。主要研究结果如下:⑴辽河保护区河流水体微(中)塑料的污染特征以辽河保护区32个站点的河流表层水体为研究对象,所有站点普遍存在微(中)塑料污染,其丰度范围介于(0.02±0.030.42±0.03)n·L-1之间,平均丰度为0.11±0.10 n·L-1。其中,沈阳市新民市(站点L18)微(中)塑料丰度最高,其次是铁岭市昌图县(站点L01),丰度最低点位于铁岭市开原市(站点L10)。采样点周边环境如旅游、渔业、物流公司、塑料加工厂、服装厂、污水厂、居民生活及工业活动产生的固体废弃物和含纤维污水的排放等是造成河流水体微(中)塑料高丰度的主要原因。河流水体形状以纤维类为最(91.86%),其次是薄膜类(4.07%)和碎片类(3.17%)。微(中)塑料的最小粒径为143μm,并以<1000μm为主(38.01%)。颜色以蓝色(43.89%)为主,其次为黑色和白色。水体中共检出16种成分,以Rayon数量最多(56.11%),其次是PES(19.46%)和PET(7.69%)。此外,Rayon、PES和PET微(中)塑料以纤维状为主(>90%),PE以薄膜和纤维为主(各占50%)。PP以纤维(50%)、薄膜(25%)和碎片(25%)为主。综上,水体周边居民洗衣废水排放的含有合成纤维的生活污水、广泛使用的渔网、鱼线及工业废水的排放可能是表层水体纤维状微(中)塑料的潜在来源。相较于国内外其他研究(表层水0.33545.00 n·m-3),辽河保护区河流水体微(中)塑料的污染处于偏低水平。⑵辽河保护区河流沉积物微(中)塑料的污染特征所有站点的表层沉积物中普遍存在微(中)塑料污染,各站点微(中)塑料的丰度存在显著性差异,其范围介于(6.67±1.15240.00±52.92)n·kg-1之间,平均丰度为(62.29±54.30)n·kg-1。其中,微(中)塑料最高丰度出现在沈阳市新民市(站点L19),其次是沈阳市沈北新区(站点L17),最低丰度出现在鞍山市台安县(站点L27)。工业活动(塑料加工与加工、邮局与快递物流、服装业)、农业活动(种植业、畜牧业和养殖业)、污水排放(生活污水和工业废水)和人口密度等因素共同对沉积物微(中)塑料污染水平产生影响。微(中)塑料形状以纤维类为主(43.48%),其次是碎片类(24.41%)和薄膜类(20.40%)。微(中)塑料的最小粒径为147.3μm,并以<1000μm为主(36.46%)。颜色以白色为最(39.13%),其次为黄色、黑色、蓝色。沉积物中共检出27种微塑料成分,以Rayon为主(32.44%),其次是其次为PS(19.46%)、SBS(7.02%)、PA(6.69%)、PET(4.01%)、PP(3.34%)及PE(2.34%)。其中,Rayon、PES、PET以纤维为主,PA及PP以碎片为主,PE以薄膜为主,PS以泡沫状为主。日用装饰、化妆品包装、制造行业及水产养殖中的泡沫浮标、渔业活动(渔网、渔具、绳索)的丢弃、沿岸居民区的生活污水和工厂产生的工业废水的排放可能是河流表层沉积物微(中)塑料的潜在的来源。相较于国内外其他研究(0.072.58 n·g-1),辽河保护区河流沉积物微(中)塑料的污染处于偏低水平。⑶辽河保护区流域土壤微(中)塑料的污染特征以32个站点的河流附近的土壤为研究对象,所有站点均观测到了微(中)塑料,丰度在(13.33±11.55886.67±133.17)n·kg-1之间,平均丰度为(145.83±211.46)n·kg-1。其中,微(中)塑料最高丰度出现在鞍山市台安县(站点L27),其次是沈阳市新民市(站点L21),最低丰度出现在铁岭市银州区(站点L12)。密集的村落、快递公司、塑料厂、服装厂等污染企业、农业活动(地膜覆盖、污水灌溉、污泥堆肥)都可能会导致本研究区域土壤中微(中)塑料丰度的较高水平。微(中)塑料形状以碎片类为主(46.00%),其次是纤维类(30.14%)和薄膜类(16.57%)。粒径下限为88μm,<1000μm粒径的微(中)塑料占比为39.57%。颜色以白色为最(46.86%),其次为黑色(12.71%)、黄色(11.14%)和蓝色(11.00%)。土壤中共检出27种成分,以PP为主(41.71%),其次是Rayon(20.14%)、PE(13.86%)。其中,PE和PA以薄膜为主,占比很接近(PE;58.76%,PA:57.14%)。PP以碎片为主(85.62%),PS以泡沫状为主(95.24%),PES,PET及Rayon以纤维状为主,占比均超过85.00%。塑料制品(农药瓶、化肥包装袋、编织袋、塑料农膜)、污水排放及其灌溉、用于包装、装饰的泡沫材料等是该区域土壤微(中)塑料的主要来源。相较于国内外其他研究(≤320 n·kg-1),辽河保护区河流土壤微(中)塑料的污染处于中等偏低水平。⑷三种环境介质微(中)塑料分布与丰度的对比分析本研究辽河保护区土壤中的微(中)塑料丰度普遍高于该区域淡水水体和沉积物中的微(中)塑料丰度。河流表层水体和沉积物中微(中)塑料丰度的极高值均出现在沈阳市新民市,而土壤样品中极高值出现在鞍山市台安县。微(中)塑料的空间分布受地理位置、人类活动及周边环境等多种因素的综合影响。位于支流河口处站点的微(中)塑料的丰度均高于相邻非河口干流处站点的微(中)塑料的丰度,表明河流上游输运对河口微(中)塑料丰度具有一定的贡献。各环境介质中微(中)塑料的形状、成分、颜色、粒径的分布规律存在异同点。三种环境介质中微(中)塑料形状均以纤维、碎片和薄膜为主,其中,河流表层水体和沉积物以纤维为最,土壤则以碎片为最。就成分而言,水体和沉积物微(中)塑料均以Rayon为最,而土壤中微(中)塑料以PP为最,其次是PE,这两种材料的高比例可能与碎片的高比例密切相关。就粒径而言,三种环境介质均以<1 mm为主。三种环境介质中Rayon、PES、PET均以纤维状为主,PE、PE/PMP和POA以薄膜为主,PS以泡沫为主,(PAN)PAN/PAA以纤维为主。而水体PA以纤维为主,沉积物和土壤PA以碎片和薄膜为主;水体PP以纤维为主,而土壤和沉积物PP以碎片为主,丰富的形状和成分增加了微(中)在环境中的生态风险。⑸辽河保护区微(中)塑料污染生态风险评估初探初步探讨了研究区域三种环境介质微塑料污染的生态风险,危害评分高的PAN和UF是微塑料污染风险的重要来源。Pearson相关性分析表明,水体、沉积物和土壤微(中)塑料丰度与风险指数间均没有相关性(P>0.05),可能是各采样点跨度大,微塑料污染来源、分布特征等不同,导致风险指数差异较大的结果。
其他文献
当前中国基层干部的腐败问题依然严峻。基层干部在中国社会主义建设中发挥着重要作用,是党和政府各项路线、方针、政策最终的贯彻者和实施者,是党中央在基层各项工作经济工作
Q眼镜有限公司因与H光学有限公司买卖合同纠纷一案,不服上海市嘉定区人民法院判决,向上海第一中级人民法院提起上诉。该院依法组成合议庭公开开庭审理了本案。原审法院经审理查
"胡马",见用于汉代典籍,其有北方胡地之马、胡地军事力量以及胡马思乡等涵义。魏晋六朝时期,文士诗文以汉代"胡马"义构成用典的修辞手法。同时,当"胡马"指军事力量时,其具体
在目前的司法实践中,《消费者权益保护法》(2013)第55条成为被广泛适用的“明星条款”,也引起了社会的广泛关切。而对于欺诈的认定,一直是当前学术界以及司法实践中争论激烈
非酒精性脂肪肝病是目前导致肝功能异常最常见的病因,它包括单纯脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatotis,NASH)以及NASH肝硬化。NASH组织学上表现为小叶
本文提出了一个供水系统破坏状态下流分析新方法,通过连续性议程求解和连通性分析,可以确定供水失效区以及节点或系统的供水率,把该方法仿制成程序,嵌入到GIS软件平台中,形成了可
本文采用非线性增量有限元迭代法,对不均匀场地土液化引起的地下管道的上浮反应进行了研究,考虑了液化土3种不均匀的情况,给出了一些计算结果。
提取并纯化了新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)叶片总蛋白,得到了适合新疆沙冬青叶片总蛋白提取的最佳缓冲体系;用DEAE52-C分离了各蛋白质组分,并用SDS-PAG测定了纯度和分子量
谈到中学的体操教学,很多体育教师的第一反应是学生对体操不太感兴趣,比较难上:首先在组织形式、教学方法上较难突破;其次是不安全,容易出现伤害事故。于是,很多学校干脆不再开设体
导人是课堂教学的重要环节,导入的效果如何直接影响着一堂课的质量。导入最主要的就是要能激发起学生的探索欲望,调动学生的各方面感官,使他们能有一个最佳的心理准备状态,集中精