微塑料是指粒徑小于5mm的塑料碎片。近年來(lái),微塑料受到國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。根據(jù)來(lái)源不同,微塑料通常被分為初級(jí)微塑料與次級(jí)微塑料兩類。初級(jí)微塑料是指生產(chǎn)的產(chǎn)品粒徑小于5mm,例如牙膏、發(fā)膠、潔面乳和空氣清新劑中的微粒;次級(jí)微塑料是指宏塑料經(jīng)過(guò)物理破碎、化學(xué)分解、生物降解等作用形成小粒徑的塑料碎片,例如被紫外線照射的一次性塑料飯盒變脆,破碎成微塑料。自從2004年,海洋生態(tài)學(xué)家湯普森等人首次提出了"微塑料"的概念,之后全球科學(xué)家們對(duì)海洋、淡水、土壤、冰川等生態(tài)系統(tǒng)中微塑料的儲(chǔ)量、遷移轉(zhuǎn)化開展了深入研究。水庫(kù)是一個(gè)重要的生態(tài)系統(tǒng),但是聚焦水庫(kù)中微塑料分布的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所王敬富(青促會(huì)第九批會(huì)員)研究員團(tuán)隊(duì),對(duì)烏江流域沉積物中微塑料的時(shí)空分布開展研究,報(bào)道了烏江流域干流、一級(jí)支流沉積物中微塑料的分布與烏江11個(gè)水庫(kù)沉積物剖面中微塑料的分布情況,研究了微塑料的濃度、粒徑、形狀、顏色及聚合物組成,探究了微塑料分布與河流梯級(jí)筑壩之間的聯(lián)系和微塑料表面金屬的分布情況。結(jié)果表明:(1)烏江干流沉積物中微塑料濃度均值為1528個(gè)/kg(干重),由上游向下游呈明顯下降趨勢(shì)。水庫(kù)沉積物中微塑料濃度呈現(xiàn):中游(607-1046個(gè)/kg)>上游(103-462個(gè)/kg)>下游(0-151個(gè)/kg),中游的紅楓湖、索風(fēng)營(yíng)、烏江渡三個(gè)水庫(kù)流域旅游業(yè)和漁業(yè)發(fā)達(dá)。(2)水庫(kù)沉積物中微塑料豐度隨沉積深度增加而減少。根據(jù)水庫(kù)沉積記錄推斷烏江流域沉積物微塑料污染最早可追溯至1962年。(3)筑壩改變河道水文條件,水力停留時(shí)間增加,大粒徑的微塑料更容易發(fā)生沉降。梯級(jí)筑壩則加劇了這一現(xiàn)象,導(dǎo)致微塑料遷移的分級(jí),降低了微塑料輸入長(zhǎng)江和入海通量,但給給水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。(4)烏江沉積物中微塑料樣品表面檢測(cè)出Al、Ca、Mg等金屬,所誘發(fā)的潛在的微塑料與重金屬符合污染問(wèn)題值得被關(guān)注。 上述成果分別于2022年發(fā)表在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)重要SCI期刊《Chemosphere》和《Ecotoxicology and Environmental Safety》上。
成果: He, K., Wang, J., Chen, Q., Wu, F., Yang, X. and Chen, J. Effects of cascade dams on the occurrence and distribution of microplastics in surface sediments of Wujiang river basin, Southwestern China. Ecotoxicology and environmental safety, 2022, 240, 113715-113715. Wu, F., Wang, J., Jiang, S., Zeng, H., Wu, Q., Chen, Q. and Chen, J. Effect of cascade damming on microplastics transport in rivers: A large-scale investigation in Wujiang River, Southwest China. Chemosphere, 2022, 299, 134455. 
圖1 烏江流域沉積物中微塑料的特征分布和占比(a),顯微鏡下的微塑料形貌(b),微塑料樣品的紅外光譜圖(c) 
圖2 烏江流域沉積物中微塑料的表面化學(xué)特征:SEM-EDS的圖像(a-e)和數(shù)據(jù)(f-j) 
圖3 烏江梯級(jí)水庫(kù)沉積物剖面中的微塑料濃度分布
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