【摘 要】
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近年来,微塑料(粒径<5 mm)污染是国内外学者关注的热点。研究微塑料在不同介质中的丰度水平、分布特点以及迁移机制对指导微塑料污染管控十分重要。迄今为止,虽然关于海洋和海岸环境中微塑料污染的研究一直占主导地位,但关于河流和湖泊环境中微塑料污染的研究正在日益增多。陆源输入是微塑料污染的重要来源之一,因此研究内陆淡水环境中微塑料的赋存特征具有现实意义。本研究以我国淡水湖泊巢湖及其主要支流汇入口为研究区
【基金项目】
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国家科技重大专项水体污染控制与管理“清水廊道技术标准化与产业推广模式构建”(2017X07603-004-04);
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近年来,微塑料(粒径<5 mm)污染是国内外学者关注的热点。研究微塑料在不同介质中的丰度水平、分布特点以及迁移机制对指导微塑料污染管控十分重要。迄今为止,虽然关于海洋和海岸环境中微塑料污染的研究一直占主导地位,但关于河流和湖泊环境中微塑料污染的研究正在日益增多。陆源输入是微塑料污染的重要来源之一,因此研究内陆淡水环境中微塑料的赋存特征具有现实意义。本研究以我国淡水湖泊巢湖及其主要支流汇入口为研究区,提取其表层水体和表层沉积物中不同水期的微塑料,并利用显微检查和红外光谱鉴定的方法,分析了样品中微塑料的丰度、形状、尺寸和组成成分;统计人口、经济和环境数据,估算了入湖通量;基于卫星遥感影像反演出巢湖水华藻类的分布特征和数量特征,并利用多元分析法研究各变量间的关系。为进一步研究淡水环境中微塑料污染提供基础数据和科学依据。主要研究结果如下:(1)在巢湖主要支流汇入湖口处以及湖区内27个站位的水样和沉积物样中均检出微塑料,巢湖中的微塑料丰度总体上处于中等污染水平。但不同水期、不同介质的微塑料丰度、组成、形态均有所差别,水体中丰、枯水期微塑料的丰度在240.00~6250.00n/m3,平均丰度分别为1796.30n/m3和2084.88n/m3,枯水期大于丰水期,沉积物中微塑料的平均丰度为280.00n/kg;不同站位水样和沉积物样中均分布着片状、纤维状、颗粒状和薄膜状四种形态的微塑料,但丰水期水体中以片状和纤维状微塑料为主,分别占比为41.95%和48.32%,枯水期纤维状微塑料(76.51%)占比最高,沉积物中以纤维状和片状微塑料居多,分别为59.18%和39.11%;水体和沉积物样品中微塑料颜色占比略有不同,但均以透明和黑色为主,分别为23.80%、23.63%和16.68%、24.05%;丰、枯水期表层水体中微塑料的主要组成成分都是聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET),分别占46.27%和71.70%,但枯水期聚丙烯(Polypropylene,PP)的占比也较高,为21.73%,在沉积物中聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)最多,占比为45.91%,与水体微塑料其他组成成分相比,聚丙烯(PP)和聚乙烯(Polyethylene,PE)比例明显增多,分别增加到13.15%和10.59%。(2)从巢湖微塑料的时空分布特征来看,微塑料丰度分布空间差异性较大,受水文、气象、地形以及人类活动干扰,总体上呈现入湖口高于湖区,西部高于东部,北岸高于南岸的分布特点。(3)基于地区发展指数模型估算出2014~2019年微塑料入湖通量为98.52~111.36t/a,呈下降趋势,微塑料入湖量主要受人类活动和径流影响。(4)基于卫星遥感影像反演出的藻类数据,夏季和秋季(4~10月)是藻类生长爆发的时期,微塑料的时空分布特征与总磷和藻类的分布特征相似,在藻华爆发前期,微塑料的入湖通量与藻密度呈明显的正相关,而在藻华爆发后期,微塑料的入湖通量与藻密度呈负相关。
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