我国典型潮间带和海湾表层沉积物微塑料污染现状研究

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微塑料是粒径小于5mm的塑料颗粒,作为一类新型污染物,其污染问题近年来受到国内外学者和公众的广泛关注。海洋微塑料不仅因被摄食而对海洋生物造成物理损伤,其自身携带的有毒物质和表面吸附的持久性污染物也严重威胁到海洋生物和海洋生态的安全。潮间带和海湾近海区域人类活动强度高,汇集了各种污染物质,本论文以我国典型潮间带和海湾为研究区域,通过密度分离和显微镜检法量化微塑料丰度,对其形状和粒径进行分类,并利用显微傅立叶变换红外光谱仪(μ-FT-IR)分析微塑料组分特征,初步揭示微塑料的潜在来源与分布规律。研究结果为我国海洋微塑料生态风险评估和今后微塑料污染的治理工作提供基础数据和理论支撑。主要研究结果如下:(1)我国典型潮间带表层沉积物中微塑料污染特征我国沿海典型潮间带区域表层沉积物普遍存在微塑料污染,丰度范围在255.56—555.56个/kg(干重)之间,平均丰度为347.18±88.45个/kg(干重)。其中,珠江口(ZJ)微塑料丰度最高,其次是九龙江口(JLJ)和北戴河(BDH)浅滩,这可能与上述地区的经济发展和人口密度有关。形状以纤维类数量为最(71.54%),其次是碎片类(21.61%)。微塑料的平均粒径为1117.49±1022.32μm,其中以小于500μm的样品数量最多(35.01%)。共鉴定出12种聚合物,以人造纤维丰度最高(41.16%)。受经济结构和海上生产的影响,微塑料的形状分布和成分比例因地区而异。相较于国内外其他研究,我国典型潮间带沉积物的微塑料污染处于中等水平。(2)四十里湾表层沉积物中微塑料污染特征以北黄海四十里湾28个站位的表层沉积物样品为研究对象,所有站位均发现微塑料污染现象,微塑料平均丰度为499.76±370.07个/kg(干重),形状以纤维状为主(86.37%)。微塑料丰度随粒径增大呈现出递减的趋势,粒径小于500μm的微塑料占比超过50%。根据红外光谱比对分析,共鉴定出8种聚合物,其中以人造纤维数量最多(58.41%)。沉积物有机质含量与微塑料丰度有相似空间分布,表明二者可能有相同的污染来源。与其他研究结果相比,四十里湾表层沉积物中的微塑料污染属中等水平,主要来源于污水排放、河流输入和人类海洋活动。(3)初步探讨了我国典型潮间带沉积物微塑料污染的生态风险,危害评分高的聚合物聚丙烯腈和聚氯乙烯是微塑料生态风险的重要来源。由于各地区微塑料分布、特征等不同,导致风险指数差异较大,长江口、东寨港、闽江口和黄河口潜在风险等级最高。
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