王志超,竇雅嬌,周 鑫,楊文煥,姚 植,李衛(wèi)平

岱海冰封期微塑料與環(huán)境因子的關(guān)系及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王志超,竇雅嬌,周 鑫,楊文煥,姚 植,李衛(wèi)平*

(內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010)

為探究?jī)?nèi)陸湖冰封期冰蓋中微塑料的污染情況及其潛在風(fēng)險(xiǎn),在岱海冰封期進(jìn)行取樣,采用顯微鏡觀察、冗余性分析和污染物風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)等方法,分析冰封期冰蓋中微塑料的賦存特征以及與環(huán)境因子的關(guān)系,并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).結(jié)果表明,岱海冰蓋中微塑料豐度為283～1055n/L,主要檢出形態(tài)與顏色分別為纖維狀與黑色,粒徑以<0.5mm為主;垂直方向上,上層冰與下層冰的微塑料豐度高于中層冰.微塑料豐度與總氮、氨氮與鹽度質(zhì)量濃度呈顯著相關(guān),與其他環(huán)境因子關(guān)系并不顯著.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,冰封期岱海中微塑料污染程度已達(dá)中度污染,其潛在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起重視.

岱海；冰封期；微塑料；環(huán)境因子；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

微塑料因其尺寸小、不易降解、危害大等特點(diǎn)引起廣泛研究[1].微塑料極易被生物所誤食,使其食物通道堵塞,致使生物營(yíng)養(yǎng)不良甚至死亡[2-3];可沿食物鏈富集并傳遞,最終進(jìn)入人體[4-5];且易成為有毒污染物的載體,對(duì)環(huán)境與生物發(fā)揮復(fù)合污染效應(yīng)[6].隨著取樣與檢測(cè)手段的不斷進(jìn)步,微塑料在土壤、湖泊、海洋[7-11]甚至食用鹽、啤酒等食品[12-13]中均已檢測(cè)到,研究表明,微塑料除廣泛分布在土壤、水體外[14-15].在冰體中也大量賦存[16].LiSA等[17]對(duì)斯瓦爾巴特群島海域中海冰與海水樣品采集發(fā)現(xiàn),同一取樣點(diǎn)海冰的微塑料豐度高于海水樣品2個(gè)數(shù)量級(jí),證實(shí)了海冰為微塑料重要的局部污染擴(kuò)散源這一猜測(cè),在高豐度微塑料存在情況下,海水水華的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)可能更大.Rachel等[18]在北極海冰研究中發(fā)現(xiàn)海冰形成時(shí)會(huì)將海水中微塑料濃縮并封鎖在海冰中,直至冰封期結(jié)束微塑料才能被重新釋放到環(huán)境中,此循環(huán)過(guò)程不僅會(huì)延長(zhǎng)微塑料在環(huán)境中的停留時(shí)間,更使得微塑料將不斷經(jīng)歷冰凍-解凍這一過(guò)程,使其進(jìn)一步破損,

微塑料易與污染物結(jié)合,對(duì)環(huán)境造成重復(fù)污染.除海冰外,湖冰中也發(fā)現(xiàn)了微塑料的存在,王志超等[16]通過(guò)對(duì)烏梁素海冰體與水體中微塑料進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)微塑料在湖冰與海冰中分布相似,相同取樣點(diǎn)的湖冰中微塑料豐度高于湖水中微塑料豐度1～2個(gè)數(shù)量級(jí).因此,無(wú)論海洋還是淡水湖泊,當(dāng)其處于冰封這一特殊時(shí)期時(shí),多數(shù)微塑料將被滯留于冰體中,使冰體與水體中微塑料豐度出現(xiàn)數(shù)量級(jí)的差別.此外,微塑料豐度與環(huán)境因子也表現(xiàn)出一定的相關(guān)性[17-19].目前對(duì)于冰封期湖泊中微塑料的賦存研究較為欠缺,且環(huán)境中多種環(huán)境因子共存時(shí)與微塑料賦存之間的關(guān)系也不明晰.

岱海位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市涼城縣境內(nèi),是內(nèi)蒙古自治區(qū)三大內(nèi)陸湖之一.由于獨(dú)特的地形地貌,岱海為典型的封閉型內(nèi)陸流域,排泄與消耗主要依靠湖面蒸發(fā),故本研究通過(guò)探究冰封期岱海冰體及水體中微塑料的賦存特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系,以闡明冰封期岱海微塑料污染特征,進(jìn)而探究微塑料與環(huán)境因子的內(nèi)在聯(lián)系,并對(duì)冰封期岱海微塑料的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,旨在為岱海微塑料污染治理提供參考.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

岱海(40°29'～40°37'N、112°33'～112°46'E)湖東西長(zhǎng)約25km,南北寬約10km,平均水深約4m.近年來(lái)岱海湖面急劇萎縮,截止到2020年,岱海水域面積已從1989年的115.94km2驟減到僅為48.3km2.岱海流域多年平均降雨量為350～450mm,年平均蒸發(fā)量高達(dá)1800～2300mm,蒸發(fā)量與降雨量嚴(yán)重不平衡,導(dǎo)致岱海湖補(bǔ)水不足,鹽堿化程度加劇,水質(zhì)持續(xù)惡化[20-21].岱海流域年平均氣溫為5℃,受溫度影響湖體于每年11月開(kāi)始結(jié)冰并進(jìn)入冰封期,一直持續(xù)到次年4月開(kāi)始融化,年冰封時(shí)間長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月,冰厚一般可達(dá)30～60cm.

1.2 樣品采集

針對(duì)研究?jī)?nèi)容及岱海流域特點(diǎn),為保證采樣點(diǎn)合理布設(shè),對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行方形網(wǎng)格剖分節(jié)點(diǎn)后,依據(jù)湖泊功能分區(qū)以及河道入湖口等特點(diǎn)綜合確定并設(shè)置9個(gè)采樣點(diǎn)(DH1～DH9)[22],如圖1.綜合考慮岱海冰封期水文、環(huán)境特征以及取樣時(shí)的安全性與可操作性,于2021年1月進(jìn)行冰樣和冰下水樣采集,使用GPS定位儀進(jìn)行取樣點(diǎn)定位,為避免樣品采集過(guò)程中存在的潛在污染,采樣前使用超純水將水樣采集器、取樣瓶與油鋸等采樣用品洗凈備用.結(jié)合前人的取樣方法[23],采集冰樣時(shí)在采樣點(diǎn)上畫(huà)出40cmｘ40cm的正方形邊框,利用油鋸沿邊框垂直將冰體四周鋸斷,將冰體取出,測(cè)量冰厚后將冰體按由上至下10cm每層進(jìn)行切分,收集到的冰樣共分為3層,分別為表層冰(10～10cm)、中層冰(10～20cm)和底層冰(20～30cm).冰體采集完畢,待水體恢復(fù)穩(wěn)定后利用取水器對(duì)距冰水界面0.5m處水樣進(jìn)行采集,后將9個(gè)采樣點(diǎn)的36份樣品在-15℃的環(huán)境下保存并帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)檢測(cè).

圖1 岱海采樣點(diǎn)分布

1.3 環(huán)境因子測(cè)定

將采集的冰樣放置在體積為2L的玻璃容器內(nèi),待室溫融化后與水樣分別進(jìn)行環(huán)境因子的濃度測(cè)定以及微塑料的分離鑒定.量取1L體積的冰融水用于微塑料的分離鑒定,余下樣品一部分用水質(zhì)分析儀檢測(cè)其融水鹽度,另一部分均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行環(huán)境因子(總氮、總磷、氨氮、葉綠素a和硝酸鹽)的濃度測(cè)定[24-28].

1.4 微塑料分離鑒定

圖2 岱海區(qū)域中微塑料形態(tài)

因岱海冰、水微塑料賦存特征未知,故微塑料的分離鑒定必須要以完整的預(yù)處理、統(tǒng)計(jì)定量以及鑒別方法作為研究的基礎(chǔ)[29].將100mL30%的H2O2溶液加入體積為1L的冰融水和水樣中,以消解其中的有機(jī)物質(zhì),反應(yīng)24h后使用玻璃砂芯過(guò)濾器以及孔徑為0.45μm的玻璃纖維濾膜過(guò)濾樣品,之后將濾膜利用固體膠黏于玻璃培養(yǎng)皿中并將每個(gè)玻璃培養(yǎng)皿進(jìn)行編號(hào),最后將其封蓋置于干燥處以便于后續(xù)的檢測(cè)[16].采用直接目檢法對(duì)微塑料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)定量,借助蔡司立體顯微鏡對(duì)微塑料樣品進(jìn)行鏡檢,觀察并記錄樣品中微塑料形態(tài)與豐度等特征(圖2).

1.5 質(zhì)量保證與控制

為最大限度避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所存在的外部潛在污染,實(shí)驗(yàn)器材選用玻璃制品,實(shí)驗(yàn)與取樣前將使用的玻璃制品用超純水清洗3遍后放入烘干箱干燥,實(shí)驗(yàn)與取樣時(shí)衣著純棉實(shí)驗(yàn)服和一次性丁腈手套.

1.6 微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

本文采用Tolminson等[30]提出的污染物負(fù)荷指數(shù)(PLI)模型,該模型在土壤重金屬污染方面的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用較為成熟,目前已有學(xué)者將該模型用于長(zhǎng)江口鄰近海域中微塑料的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[31].故本研究基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型,以冰蓋中微塑料豐度代替污染物負(fù)荷來(lái)評(píng)估冰封期岱海微塑料污染所引起的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn).

微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型具體如下:

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

以1L水中包含的微塑料顆粒個(gè)數(shù)表示微塑料豐度,記作“n/L”.采用Microsoft Excel2018進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理及制圖,利用SPSS26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析,通過(guò)最小顯著差異(LSD)進(jìn)行數(shù)據(jù)差異性分析,當(dāng)<0.05認(rèn)為數(shù)據(jù)顯著,冗余性分析采用Origin2019完成,利用Origin2019、Arcgis10.2及Microsoft Office PowerPoint2018制圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 冰封期岱海微塑料賦存特征

冰封期岱海冰蓋與水體中微塑料豐度見(jiàn)圖3(a),冰蓋中微塑料的豐度為283～1055n/L,平均593n/L;冰下水體中微塑料豐度為51～148n/L,平均92n/L.冰蓋中微塑料豐度約為同一采樣點(diǎn)水體中微塑料豐度的4～9倍,烏梁素海同一采樣點(diǎn)冰樣與水樣中微塑料的檢測(cè)表明,烏梁素海冰樣中微塑料豐度為56.75～141n/L,高于水體中微塑料豐度1～2個(gè)數(shù)量級(jí),兩者冰蓋中微塑料豐度均高于水體[16],這一現(xiàn)象的出現(xiàn)可能受到冰蓋形成過(guò)程的影響,在冰體形成過(guò)程中,常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)呈現(xiàn)被排斥至冰下水體的趨勢(shì),微塑料卻與之相反,很容易融入到冰體中,并出現(xiàn)冰下水體中微塑料顆粒被捕捉的情況,使得冰體成為微塑料主要的臨時(shí)儲(chǔ)存場(chǎng)所[32],導(dǎo)致冰封期岱海冰體中微塑料豐度高于水體.

冰體中不同冰層微塑料豐度比例見(jiàn)圖3(b),垂直方向上,所有取樣點(diǎn)中微塑料豐度均表現(xiàn)出上層冰、下層冰豐度高于中層冰的特征,其中上層冰、中層冰與下層冰微塑料豐度分別占整體豐度的32%～59%、14%～28%和24%～44%,但差異并不顯著(>0.05).上層冰、中層冰與下層冰中微塑料平均豐度分別為276n/L,133n/L和184n/L,總體而言,上層冰內(nèi)微塑料豐度最高,中層冰內(nèi)微塑料豐度最低.冰封期烏梁素海不同冰層中微塑料豐度呈現(xiàn)出與本研究結(jié)果相一致的特征,上層冰與下層冰微塑料豐度約占微塑料總豐度的71%,其原因可能為自然水體結(jié)冰過(guò)程從表面開(kāi)始,此時(shí)將部分微塑料提前封鎖在上層冰中,而底層冰由于在成冰過(guò)程中冰-水界面鹽度的升高,導(dǎo)致大量微塑料被底層冰捕獲,這可能是導(dǎo)致此現(xiàn)象出現(xiàn)的原因[16].

本次共采集的36個(gè)樣品中均檢測(cè)到微塑料的存在,檢出率達(dá)100%,結(jié)合采樣點(diǎn)分布可知,位于岱海西北部的采樣點(diǎn)微塑料豐度較高,其原因可能為岱海西部區(qū)域曾為漁業(yè)養(yǎng)殖的主要區(qū)域,自西部匯入岱海湖區(qū)的支流徑流量大,而北部區(qū)域入湖河流水質(zhì)較差.岱海西北部周?chē)祟?lèi)活動(dòng)較為頻繁,微塑料豐度相對(duì)較高,相關(guān)研究表明周?chē)h(huán)境及入湖支流對(duì)湖泊微塑料豐度影響較大[31],這些都可能是導(dǎo)致分布在岱海西北部區(qū)域的DH1、DH2、DH7、DH8采樣點(diǎn)微塑料豐度較高的原因.

將冰蓋中檢測(cè)到的微塑料分為黑色、透明和其他共計(jì)3類(lèi),其中大多微塑料呈現(xiàn)黑色,其次為透明和其他顏色;黑色微塑料分別占檢測(cè)到的微塑料總量的48%～73%,[圖4(a)].由于微塑料形態(tài)的不同,將檢測(cè)到的微塑料分為3種類(lèi)型:纖維狀、碎片狀和薄膜狀,各采樣點(diǎn)薄膜狀和碎片狀微塑料比例均明顯小于纖維狀微塑料,各采樣點(diǎn)中纖維狀微塑料的檢出比重在41%～63%之間,為冰封期岱海采樣點(diǎn)的主要檢出形態(tài)[圖4(b)].眾多學(xué)者在開(kāi)展野外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)纖維狀微塑料在各形態(tài)微塑料中所占比例相當(dāng)大[16,29,33],其原因可能為纖維狀微塑料密度較低[34],在湖泊中易漂浮起來(lái),而密度較高的其他類(lèi)型微塑料則易下沉到湖泊沉積物中,因此這可能是導(dǎo)致冰蓋中纖維狀微塑料占比較高的原因.為評(píng)估不同粒徑微塑料所占的比例,本研究將檢測(cè)到的微塑料分成5組:<0.5,0.5～1.0mm,1.0～2.5mm,2.5～5mm,所有樣品在各粒徑范圍內(nèi)均檢測(cè)出微塑料,小于0.5mm粒徑的微塑料分別占檢測(cè)到的微塑料總量的43%～65%,[圖4(c)].文中較小的粒徑范圍顯示出較高的比例,說(shuō)明塑料的破碎程度較嚴(yán)重,尤其在水體流動(dòng)緩慢的冰封期,塑料顆粒被封鎖在冰蓋中,而漫長(zhǎng)的冰封期使塑料顆粒經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的化學(xué)(如光氧化[35])作用被老化、分解成了小粒徑的微塑料顆粒.

2.2 冰封期岱海微塑料與環(huán)境因子的關(guān)系

如表1所示,水體中TN、TP、NH3-N、Chl-a、硝酸鹽和鹽度質(zhì)量濃度均大于冰蓋平均質(zhì)量濃度,各污染物在冰-水相中的遷移效果也不盡相同,但冰蓋中微塑料豐度大于水體中微塑料豐度,呈現(xiàn)出與其他污染物不同的現(xiàn)象,表明在冰蓋形成過(guò)程中微塑料與冰蓋對(duì)其他污染物的排斥效應(yīng)不同,冰蓋形成過(guò)程中冰下水體中的微塑料會(huì)聚集在冰蓋中,因此導(dǎo)致冰蓋與水體中微塑料的豐度呈現(xiàn)出數(shù)量級(jí)的差別,說(shuō)明冰封期冰蓋的形成使得湖泊污染特征與暢流期有所不同[36].

表1 冰封期岱海微塑料與環(huán)境因子對(duì)比

結(jié)合岱海鹽度較高等突出性特點(diǎn),對(duì)冰封期岱海冰蓋各采樣點(diǎn)的微塑料豐度、TN、TP、NH3-N、Chl-a、硝酸鹽、冰厚與鹽度值進(jìn)行冗余性分析(RDA),為驗(yàn)證RDA分析結(jié)果,對(duì)微塑料豐度與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析.冗余性分析與相關(guān)性分析結(jié)果表明(圖5、圖6),除Chl-a與冰厚外,其他環(huán)境因子與微塑料豐度均為正相關(guān),其中微塑料豐度與NH3-N、TN、鹽度呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(<0.05),這一結(jié)果表明微塑料與營(yíng)養(yǎng)鹽有相近的污染特征,其空間分布特征一致,故一定程度上說(shuō)明微塑料與環(huán)境因子的污染源相似,與傳統(tǒng)污染物不同的是,塑料屬人為源污染物,微塑料的賦存數(shù)量很容易受到外界環(huán)境的影響,該區(qū)域污染情況很大程度上決定了區(qū)域內(nèi)微塑料聚集的數(shù)量[37-38],故冰封期岱海微塑料豐度與環(huán)境因子濃度有著密不可分的原因.對(duì)此王志超等[16]在冰封期對(duì)烏梁素海進(jìn)行了有關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)微塑料豐度與鹽度在垂直方向上顯著正相關(guān).另,微塑料豐度與環(huán)境因子同時(shí)呈現(xiàn)出不同程度的相關(guān)性,這可能由于自然環(huán)境下微塑料及各環(huán)境因子受到的冷凍濃縮作用程度不同,可能造成在冰封期冰-水中遷移效果的不同,例如氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素受到冷凍濃縮影響程度較高,而鐵、錳等污染物受冷凍濃縮影響程度較低[39].值得注意的是,冰封期冰蓋將微塑料封鎖其中,微塑料豐度與營(yíng)養(yǎng)鹽呈現(xiàn)正相關(guān),而營(yíng)養(yǎng)鹽更易降落在作為懸浮顆粒物的微塑料上[40],待到融冰期時(shí)大量吸附營(yíng)養(yǎng)鹽的微塑料從冰蓋中釋放,則更易被捕食者誤食.

圖5 岱海冰蓋中微塑料與環(huán)境因子的RDA二維排序

圖6 岱海冰蓋中微塑料豐度與環(huán)境因子相關(guān)性

冰蓋中微塑料豐度與Chl-a質(zhì)量濃度和冰厚呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān).Chl.a是浮游藻類(lèi)的重要組成成分,廣泛使用Chl.a估計(jì)藻類(lèi)生物量[41],這可能表明岱海湖泊中微塑料顆粒對(duì)藻類(lèi)生長(zhǎng)有一定的抑制作用.但由于冰封期前后岱海中微塑料豐度與Chl-a之間的關(guān)系并不明晰,所以在非冰封期岱海水體中微塑料顆粒是否對(duì)藻類(lèi)生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用還需進(jìn)一步研究. Geilfus等[42]認(rèn)為,在微塑料豐度較高或豐度持續(xù)增加的地區(qū),微塑料可能會(huì)影響海冰表面的性質(zhì),本研究在室外開(kāi)展,影響因素眾多,除冰體自身物理結(jié)構(gòu)外,人為因素、污染物質(zhì)等都將對(duì)冰體厚度產(chǎn)生影響[43],這些都可能對(duì)微塑料豐度與冰厚的關(guān)系產(chǎn)生影響,但其中機(jī)理尚不明晰.

2.3 冰封期岱海微塑料風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

與其他湖泊及海洋冰體中微塑料豐度相比,岱海冰蓋中微塑料豐度高于人跡罕至的南極、北極與波羅地海,同時(shí)也高于同一緯度的烏梁素海[16,19,42,44],其原因可能為岱海湖泊較南極、北極與波羅地海等相比人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度高,與烏梁素海相比,岱海的水質(zhì)惡化更為嚴(yán)重,而較強(qiáng)的人類(lèi)活動(dòng)以及水質(zhì)的惡化會(huì)向水體提供更多的污染物質(zhì),相應(yīng)微塑料豐度也較高[29].根據(jù)污染程度等級(jí)分類(lèi),各個(gè)采樣點(diǎn)均受到不同程度的污染,經(jīng)計(jì)算各采樣點(diǎn)PLI為0.524～ 1.954,DH1污染指數(shù)值最高,DH4污染指數(shù)值最低,已有5點(diǎn)的污染程度達(dá)中度污染,表明不同采樣點(diǎn)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)存在差異.PLIZONE為冰封期岱海區(qū)域微塑料負(fù)荷指數(shù),由模型計(jì)算可得PLIZONE=1.016,在理想情況下所選的參考值基礎(chǔ)上,冰封期岱海區(qū)域內(nèi)微塑料污染程度已達(dá)中度污染.

需要注意的是岱海因其獨(dú)特的地形地貌,導(dǎo)致排泄途徑只能依靠蒸發(fā)排泄[45],但新型污染物微塑料并不能通過(guò)自然生態(tài)代謝消解,將導(dǎo)致微塑料在岱海湖區(qū)呈現(xiàn)出只進(jìn)不出的現(xiàn)象,且湖區(qū)蓄水量逐年減少,使得湖中微塑料將不斷累積.然而微塑料除自身含有雙酚-A等多種添加劑,存在一定的危害性,還易與其他污染物形成復(fù)合污染效應(yīng)[46-47],使微塑料毒性效應(yīng)加強(qiáng),因此微塑料導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可能加倍.同時(shí)岱海冰蓋中微塑料豐度為水體中4～9倍,待融冰期時(shí)存儲(chǔ)在冰蓋中的微塑料將被重新釋放在湖泊中,將會(huì)打破冰-水間微塑料的濃度平衡,對(duì)湖泊造成二次污染.冰封期岱海中微塑料污染程度已達(dá)中度污染,上述因素都將進(jìn)一步增強(qiáng)微塑料對(duì)岱海生態(tài)環(huán)境造成潛在的風(fēng)險(xiǎn),因此關(guān)于研究區(qū)域微塑料污染需引起重視.

3 結(jié)論

3.1 冰封期岱海冰蓋中微塑料豐度在283～ 1055n/L之間,平均豐度為593n/L,冰蓋垂直方向上表現(xiàn)出上層冰與下層冰高于中層冰的特征,但并未表現(xiàn)出顯著差異(>0.05).冰下水體中微塑料豐度在51～148n/L之間,平均豐度為92n/L,冰蓋中微塑料豐度約為同一采樣點(diǎn)水體中微塑料豐度的4～9倍.檢出的微塑料中形態(tài)以纖維狀為主,碎片狀和薄膜狀數(shù)量較少,主要檢出顏色為黑色,粒徑以<0.5mm為主.

3.2 冰封期岱海水樣中的環(huán)境因子質(zhì)量濃度均表現(xiàn)出高于冰體的特點(diǎn).冰封期岱海中微塑料豐度與TN、TP、NH3-N與硝酸鹽表現(xiàn)出正相關(guān),其中TN、NH3-N和鹽度與微塑料豐度呈顯著正相關(guān)(<0.05);微塑料豐度與Chl-a質(zhì)量濃度和冰厚呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系.

3.3 冰封期岱海各個(gè)采樣點(diǎn)均受到不同程度的污染,整個(gè)區(qū)域內(nèi)污染程度已達(dá)中度污染,冰封期該區(qū)域微塑料污染需引起重視.

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Relationship between microplastics occurrence and environmental factors and risk assessment during ice-covered period of the Daihai Lake.

WANG Zhi-chao, DOU Ya-Jiao, ZHOU Xin, YANG Wen-huan, YAO Zhi, LI Wei-ping*

(School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China)., 2022,42(2)：889～896

In order to investigate the contamination and potential risks of microplastics in the ice cap of inland lakes, microplastics were sampled during the ice-covered period of the Daihai Lake, Inner Mongolia, northwest. The relationship between microplastics and environmental factors was analyzed by microscopic observation, redundancy analysis and pollutant risk index evaluation. The results showed that the abundance of microplastics in the Daihai ice cap ranged from 283 to 1055n/L, and the main detectable forms and colors were fibrous and black, and the particle size was mainly <0.5mm. Vertically, the abundance of microplastics in the upper and lower ice layers was higher than that in the middle ice layer. The abundance of microplastics was significantly correlated with the concentration of total nitrogen, ammonia nitrogen and salinity, but not with other environmental factors. The risk assessment results showed that the microplastics pollution in the Daihai Lake during the ice-covered period has reached a moderate level, and the potential risk should be taken seriously.

Daihai Lake；ice-covered period；microplastics；environmental factors；risk assessment

X524

A

1000-6923(2022)02-0889-08

王志超(1988-),男,山東德州人,副教授,博士,從事環(huán)境污染控制與生態(tài)修復(fù).發(fā)表論文30余篇.

2021-07-19

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(42007119);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2019YFC0409204);內(nèi)蒙古科技大學(xué)創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(2019QDL-B42);內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2019BS05004,2020MS02017)

* 責(zé)任作者, 教授, sjlwp@163.com