在中国金州湾的沉积物中量化微塑料:特征和生态风险,重点是小尺寸
Xue Yu1, Yufei Liu2, Cuiling Tan3
1Tianjin International Joint Research Center for Environmental Biogeochemical Technology and Tianjin Key Laboratory of Environmental Technology for Complex Trans-Media Pollution, College of Environmental Science and Engineering, Nankai University, Tianjin 300350, China.
The Science of the total environment
|July 27, 2024
概括
激光直接红外光谱显示,金州湾沉积物中的微塑料污染明显高于传统方法. 这种先进的技术更好地量化了小微塑料,表明了大幅低估的生态风险.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 生态毒理学 生态毒理学
背景情况:
- 小微塑料 (<250微米) 由于表面积增加而具有更大的生态毒性,促进水生生物吸附和摄入污染物.
- 传统的视觉分析方法经常忽视较小的MP,导致低估环境污染和相关的生态风险.
- 金州湾是中国大连的一个半封闭的海湾,作为一个关键的经济中心,使其沉积物质量和微塑料污染成为一个重大问题.
研究的目的:
- 为了比较激光直接红外光谱 (LDIR) 与传统视觉分析在量化海洋沉积物中微塑料丰富性和分布方面的有效性.
- 评估金州湾沉积物中微塑料带来的生态风险,重点关注小型微塑料的贡献.
- 研究微塑料丰富度,沉积物特性 (如粘土含量) 和聚合物类型之间的关系.
主要方法:
- 用传统的视觉分析和激光直接红外光谱 (LDIR) 分析了金州湾的31个沉积物样本.
- 通过LDIR光谱,可以检测和描述10微米小的微塑料.
- 基于两种方法识别的微塑料类型和丰度计算潜在的生态风险指数 (PERI).
主要成果:
- 与视觉分析 (1192件/kg干重) 相比,LDIR光谱检测出显著更高的微塑料度 (2361件/kg干重).
- LDIR在1050微米范围内发现了大量的微塑料 (46.45%),这些微塑料在视觉分析中被遗漏,仅限于MP>50微米.
- LDIR发现大多数地点的生态风险极高 (PERI>87%),远高于视觉分析 (51%),突出显示传统方法低估了风险.
- 通过LDIR使用微塑料丰富度和粘土含量之间观察到强烈的正相关性,但不是通过视觉分析.
- 主要的聚合物包括聚胺 (PA),聚乙烯 (PE),聚烯 (PP),聚乙烯二甲 (PET) 和烯二烯 (ABS),而PVC,ABS和PUR对PERI产生了重大影响.
结论:
- 与传统的视觉分析相比,激光直接红外光谱 (LDIR) 提供了更准确和更全面的微塑料污染评估,特别是小型颗粒.
- 传统的方法大大低估了小微塑料的丰富性和相关的生态风险在海洋环境,如金州湾.
- 准确识别和风险评估小微塑料对于有效的环境管理和了解它们在沉积物动态和污染物运输中的作用至关重要.
