微塑料的沉和上升速度:实验室实验和格子博尔兹曼建模
Xiaoteng Shen1, Mingze Lin2, Haoyu Chong2
1The National Key Laboratory of Water Disaster Prevention, Hohai University, Nanjing, China; Jiangsu Key Laboratory of Coast Ocean Resources Development and Environment Security, Hohai University, Nanjing, China.
Environmental pollution (Barking, Essex : 1987)
|October 17, 2024
概括
微塑料 (MP) 在水柱中的垂直运输是不太了解的. 生物膜的生长显著减缓了MP的沉降,影响了海洋生态系统模型.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 海洋学 海洋学 海洋学
- 生态毒理学 生态毒理学
背景情况:
- 微塑料 (MP) 在海洋环境中广泛存在,造成生态和公共卫生风险.
- 了解水柱中的MP垂直运输对于有效的水质建模至关重要.
- 目前的模型缺乏对影响MP运动的因素的全面数据.
研究的目的:
- 研究水生系统中微塑料垂直速度的驱动因素.
- 量化粒子特征和环境因素对MP运输的影响.
- 评估生物膜形成在改变MP行为中的作用.
主要方法:
- 进行了水柱实验,对六种常见的微塑料类型的6152个单独颗粒进行了实验.
- 分析了粒子密度,大小,生物膜生长,温度和盐度的影响.
- 利用一个格子博尔茨曼模型来模拟和预测MP垂直速度.
主要成果:
- 微塑料的垂直速度通常遵循在层状流下斯托克斯定律.
- 盐度增加减少了微塑料的沉积倾向.
- 60天内生物膜的附着减缓了沉降速度 (高达21.9%),并逆转了浮力国会议员的方向.
- 格子博尔兹曼模型准确地预测了MP垂直速度,特别是对于较小的粒子.
结论:
- 生物膜的形成显著改变了水生环境中的微塑料运输动态.
- 度等环境因素在微塑料的垂直运动中起着关键作用.
- 精确建模微塑料运输需要整合粒子特性,水力动力学和生物因素.
