长江重庆段微塑料的分布特征及其在鲢鱼体内的累积效应研究

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微塑料作为一种新兴污染物,在水环境中广泛存在。微塑料有吸附其他污染物的特性,水生生物在摄食时会误把微塑料连同其吸附的污染物一并摄入体内并随食物链向高营养级转移,对生物个体及整条食物链造成潜在威胁,这引起了全世界的广泛关注。目前关于微塑料的研究大多集中在海洋中,淡水环境中相对较少。本文选取长江重庆段沿岸各区县及主城为研究区域,以表层水和底泥中的微塑料为研究对象,揭示了长江重庆段主城及各区县表层水和底泥中的微塑料分布现状,对微塑料的丰度、类型、尺寸和代表成分进行了统计分析;在实验室,采用荧光聚苯乙烯微塑料为实验物质,以鲢鱼为受试生物,探究在不同粒径(1μm、10μm、100μm)和不同时间(短期和长期)单独或混合暴露下鲢鱼体内累积和排出微塑料的情况,并对结果进行分析和推测,得出了主要以下结论:(1)通过对长江重庆段微塑料的分布特征研究发现:长江重庆段主城及各区县都存在微塑料污染。表层水中微塑料丰度为60~125 n/L,底泥中微塑料丰度为77~173 n/kg,微塑料丰度普遍高于其他地区。在各个采样点中,各类型微塑料占比从高到低依次是纤维、薄膜、碎片和微珠。每个采样点中纤维类占比都高于50%,是检测到的主要类型。底泥中微珠类所占比例要高于表层水,考虑是由于微珠类微塑料在水体中更容易发生聚集而下沉。微塑料粒径分布在50~5000μm,80%以上微塑料粒径在50~250μm,且粒径与数量呈负相关。在表层水及沉积物中分离出的微塑料主要有聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚氯乙烯(PVC)三种。(2)通过对微塑料在鲢鱼体内的累积效应研究发现:鲢鱼对微塑料的摄入累积有明显的粒径效应和时间效应。三种粒径微塑料颗粒均能被鲢鱼摄入累积在体内,但对不同粒径微塑料的摄入有偏向性,与鲢鱼食物粒径相近的100μm微塑料更容易被摄入体内。鲢鱼体内微塑料的累积量有饱和,当体内微塑料累积到一定程度后不再增加。鲢鱼对不同粒径微塑料的排出效率不同,相对来讲,1μm和10μm粒径微塑料更容易排出到体外,100μm粒径微塑料在体内驻留时间更长。混合粒径暴露下,各粒径微塑料之间可能会发生吸附聚集一并进入鲢鱼体内。无论是单一粒径暴露还是混合粒径暴露,鲢鱼单位时间的摄食量均表现出随暴露时间增加而减少的现象。本研究可为微塑料污染管控提供基础数据支撑,为淡水鱼对微塑料累积特点研究提供参考。
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