闸坝河流微塑料特征及污染风险评估

微塑料污染对我国淡水河流造成了严重的生态威胁,大量闸坝的建设使该污染复杂化.以沙颍河流域10个闸坝为对象,调查水库及上游河道的地表水和沉积物中的微塑料丰度和组成,并利用物种敏感性分布和污染负荷指数进行风险评估.结果表明,沙颍河面临自上游而下较为严重的微塑料污染.闸坝建设对河流中的微塑料分布影响不显著,微塑料的分布可能受到多种其他环境因素的影响.河流沉积物是地表水中微塑料的汇,但水体中微塑料带来的生态风险更大.两种评估方式的对比表明,物种敏感性分布评估相较污染负荷指数更能体现生物对污染物的积累和摄食行为.     

长江流域微塑料污染特征及生态风险评价

长江作为我国第一大河流,其流域微塑料污染状况尚未得到全面研究.为此,针对流域尺度建立微塑料综合调查评价体系,以探明长江流域微塑料空间分布与组成特征,解析其影响因素,评价其生态风险.结果表明,研究区域微塑料丰度范围为21～44 080 n·m-3,平均丰度为4 483 n·m-3.在其空间分布上,支流高于干流(赣江除外),其中岷江流域成都段是微塑料检出丰度最高的支流地区.流域微塑料尺寸集中在0～1 mm,形状以纤维和碎片为主,颜色以彩色(有色)和透明为主.进一步引入微塑料多样性指数,发现辛普森指数和香农-维纳指数均能量化流域微塑料特征组成的多样性,但二者变化趋势存在一定差别.回归分析显示,人类活动与微塑料丰度呈显著正相关(P＜0.05),8种人类活动因子中民用汽车保有量和旅游收入与微塑料丰度相关性最强,说明交通运输业和旅游业是影响微塑料分布的主要因素.从微塑料的潜在生态风险指数来看,长江流域微塑料具有一定的生态风险,68.97％的区域属于Ⅲ级和Ⅳ级风险区,其中太湖微塑料生态风险应受到更为广泛地关注.     

黄柏河流域梯级水库微塑料污染特征及生态风险评估

为探究微塑料在梯级水库中的污染特征,以黄柏河东支4座梯级水库为研究对象,通过体视显微镜、傅里叶变换红外光谱仪对微塑料的表观特征以及聚合物成分进行鉴定统计,采用污染风险指数、污染负荷指数与潜在生态风险指数对研究区域微塑料污染的生态风险进行评估.结果显示,表层水与沉积物中的微塑料丰度分布与特征组成均存在显著差异,表层水和沉积物中微塑料平均丰度分别为(2.30±0.63)n/L和(0.79±0.20)n/g,坝前区表层水微塑料丰度高于库中区,表明坝前可能是微塑料潜在富集区域,而沉积物微塑料高丰度点位集中在上游玄庙观水库,这与黄柏河治理前农业活动及生活垃圾污染有关,反映了沉积物中微塑料的长期积累.在所有微塑料颗粒中,聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)为主要聚合物类型,黑色和蓝色为主要颜色.在表层水中微塑料主要形状为纤维,而沉积物中则以碎片状微塑料为主.从粒径分布上看,小粒径微塑料(0～300μm)占主导地位,沉积物中小粒径微塑料比例(82.38%)远高于表层水(42.96%).污染风险指数结果表明,表层水和沉积物生态风险达到中等风险水平,污染负荷指数和潜在生态风险指数表明各点位微塑料污染状况处于轻微污染,生态风险等级为Ⅰ级.     

哈尔滨城市积雪中微塑料赋存特征及生态风险评估

现有研究已表明微塑料在积雪中广泛存在,而积雪融化后产生的融雪径流汇入地表水体,所携带的微塑料对生态环境会产生一系列潜在生态风险.城市积雪与人类活动关系更为紧密,为评估城市积雪中微塑料的生态风险,本文以我国东北城市哈尔滨市为研究区,对哈尔滨市6种不同下垫面30个采样点的表层积雪进行采集,通过立体显微镜以及傅里叶红外光谱仪分析,证实了积雪中存在较高含量的微塑料.对积雪中微塑料的赋存特征(丰度、分布特点、尺寸、颜色、形状、组成成分)的分析结果表明,哈尔滨市积雪中微塑料平均丰度为850 N·L^-1,且不同下垫面丰度分布差异大,与其他介质中微塑料丰度相比整体处于偏高状态.尺寸主要以10～100μm的小尺寸微塑料为主,建设用地微塑料尺寸稍大,以100～500μm的居多.大部分下垫面颜色以透明为主,但建设用地处彩色微塑料偏多.积雪中纤维状微塑料为明显优势类型,但农田处碎片状微塑料占比较大.各个下垫面主要的微塑料聚合物类型为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET(36%)、聚乙烯PE(25%)、聚丙烯PP(16%)、聚酰胺PA(13%)、聚苯乙烯PS(10%),PET与PE为优势类型.生态风...     

农田中微塑料污染特征及生态效应研究进展

微塑料作为一种新兴的全球污染物,正在对农田生态系统造成不同程度的损害,并已受到了国内外学者的广泛关注。根据最新的研究进展,文章总结了农田系统中微塑料污染的主要来源是地膜、化肥农药、堆肥和污泥、大气沉降以及灌溉和地表径流,综述了不同地区农田土壤中微塑料的丰度、组成和物理形态等污染特征以及影响微塑料分布的因素,如土层深度和土地利用方式等,归纳了微塑料在农田系统中的生态效应,包括对土壤理化性质和结构、农作物、土壤动物以及微生物群落结构的影响。在此基础上,对未来需要解决的问题和研究方向进行了展望,以期为农田系统中微塑料的风险评估和污染防控提供科学依据。     

江苏盐城滨海湿地表层沉积物微塑料分布特征及生态风险评估

作为新污染物类型之一,微塑料在海岸和海洋环境中的出现已引起广泛关注。本文基于江苏盐城海岸带芦苇、盐地碱蓬、互花米草和淤泥质光滩等不同滨海湿地生境中采集的15个站位表层沉积物样品,分析了盐城滨海湿地不同生境中微塑料的丰度、分布和组成特征,揭示了微塑料的来源,并对其生态风险进行了评估。结果表明,微塑料丰度在江苏盐城滨海湿地表层沉积物的分布变化较大,分布范围为39.19～745.26个/kg,平均值为154.53个/kg。纤维状、≤1.0 mm及透明的微塑料占比较高,聚酯纤维（47.33%）、人造丝（16.79%）和聚丙烯（11.45%）为主要的聚合物类型,主要来自洗涤等生活废水的排放和渔具的废弃。与国内其他地区同类研究相比,盐城滨海湿地表层沉积物微塑料丰度处于中等偏下水平,但聚合物风险指数和污染负荷指数评估结果均指示了该区域存在一定程度的微塑料污染风险。本研究成果可为科学认识盐城滨海湿地微塑料污染状况,制定塑料管控措施提供一定的借鉴。     

南水北调丹江口库区土壤中微塑料分布特征及风险评估

为探究丹江口库区土壤中微塑料赋存特征及影响因素,通过对果园、旱地、水田和湿地进行土壤样品采集,利用密度分选、显微镜观察和拉曼光谱仪测定等方法对土壤中微塑料进行鉴定.结果表明,研究区采集的64个样本均有微塑料检出,丰度范围为645~15161 n·kg^-1.空间分布上,库尾高于库中和库首,且表层土壤（0~20 cm）中微塑料的丰度明显低于下层土壤（20~40 cm）.微塑料主要类型为聚丙烯（26.4%）和聚酰胺（20.2%）,粒径主要集中在50~500 μm之间（75%）,常见形状为碎片状（66.2%）.相关性分析显示,土壤微塑料丰度与土地利用、距水面和住宅的距离、人口密度和土壤性状密切相关.从微塑料污染风险来看,72.1%区域微塑料聚合物污染指数处于Ⅲ级和Ⅳ级,丹江口库区存在一定的微塑料污染风险.研究结果可为微塑料风险评估提供支撑.     

中国水环境微塑料污染现状及其潜在生态风险

微塑料在水环境中的广泛存在导致的环境污染问题引起了全世界的关注.微塑料对水生生物的生长活动、生命健康产生威胁,同时也对生态系统的功能产生影响.中国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一,近年来,我国在多个水环境中发现了微塑料的踪迹.本文对中国几种水环境（污水处理厂、淡水、海洋）中微塑料的污染情况进行了总结,并对微塑料产生的影响,特别是微塑料产生的潜在生态风险进行了介绍.现阶段水环境中微塑料的研究大多数是针对于某一特定水域,缺少微塑料在不同水域环境中迁移赋存的探究,且对于微塑料生态毒性的研究还很少,为此我们提出了未来水环境中针对微塑料研究的建议与展望.     

水环境中微塑料的赋存特征及控制技术研究进展

近年来,新型污染物微塑料引起的环境问题日益严重,对其在水环境中的污染现状分析及控制已成为环境领域的研究热点.基于现有研究报道,该文章汇总了国内外水环境中微塑料污染的研究进展,分析了不同水体和沉积物中微塑料赋存差异的原因,阐述了微塑料对水环境造成的潜在生态风险,总结了目前处理微塑料的物理、化学、生物以及联合去除技术,比较了不同去除技术的优缺点,并对今后水环境中微塑料研究的方向进行了展望.     

厦门后溪流域微塑料污染特征及风险评估

为探究厦门后溪流域微塑料污染特征及生态风险等级,通过对区域内水体、沉积物和土壤综合采样,利用显微镜观察、傅里叶红外光谱测定以及风险指数(H)和污染负荷指数(PLI)等技术方法,全面分析了厦门后溪流域微塑料污染状况.结果表明,流域各点位样本均有微塑料检出,水体、沉积物和土壤中微塑料的平均丰度分别为(3.65±0.51)n·L-1、(354.56±18.22)n·kg-1和(1 509.55±69.90)n·kg-1.流域上游点位的微塑料丰度明显低于中游和下游.这与上游生态环境保护较好,而中下游人口密集,生产生活排污量大直接相关.研究区内各介质中的微塑料以＜0.5mm粒径的占比最高,平均占比超70％,且粒径越大,占比越小.微塑料形状以碎片为主,平均占比超50％,其次为纤维和薄膜,发泡占比最少.微塑料聚合物类型以PE为主,平均占比超50％,其次为PP,PET和PA占比最少.区域微塑料风险指数(H)均为低风险Ⅰ级水平,但已接近Ⅱ级风险水平.微塑料污染负荷指数(PLI)均为低风险Ⅰ级水平.研究结果可为区域微塑料污染防控及风险评估提供支撑.     

密云水库入库河流沉积物重金属的风险评价

密云水库作为首都北京重要的水源地,了解其入库河流的重金属污染具有重要现实意义。文章在流入密云水库的潮白河水系选择了6个监测断面,测定了沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd五种重金属的含量,并利用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对沉积物重金属进行了生态风险评价,结果表明:(1)基于地累积指数法的评价表明研究区内5种重金属生态风险等级的排列顺序为Cd>Cr>Cu>Zn>Pb;(2)基于单项潜在生态风险指数的评价表明研究区内沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr处于轻微等级,Cd则有不同程度的污染;该区域重金属生态风险等级顺序为Cd>Cu>Cr>Pb>Zn;(3)根据综合潜在生态风险指数,汤河怀柔区段处于中等风险等级;潮河、白河及黑河段的风险等级为轻微。     

微塑料及其复合污染对水生生物的毒性与生态风险研究进展

近年来,微塑料已成为备受瞩目的新型污染物之一.微塑料在水生生态系统中广泛存在,且易与水中其它污染物形成复合污染.因此,微塑料及其复合污染对水生生物的影响以及水生生态系统的生态风险越来越受到关注.本文在总结国内外相关研究的基础上,概括了水生生态系统中微塑料污染的主要特点,归纳了微塑料及其复合污染对水生生态系统中藻类、浮游动物、鱼类等水生生物的影响,探讨了微塑料沿食物链的传递作用及其对水生生态系统生态风险的潜在影响, 梳理了目前水域生态系统微塑料研究所面临的主要问题,并对未来的研究工作进行了展望,以期为评估微塑料及其复合污染对水生生物和水域生态系统的影响提供科学依据.     

基于“自然-社会”二元驱动的水生态功能分区—以密云水库流域为例

水生态功能分区是根据流域水生态系统区域差异开展的分区研究,是实现流域“分类、分区、分级、分期”的水质精细化管理的必然要求。通过梳理国内外水生态分区研究的进展及现状,对比了不同区域分区指标的选取依据及体系特点,分析了我国当前水生态功能分区存在的分区体系不完善、分区水生态要素考虑较少等问题,采用“水陆结合、以水定陆”的思路,提出了基于“自然-社会”二元驱动的水生态功能分区方法。以密云水库流域为研究对象,通过分析水库流域自然要素及水生态特征,探究水生态系统的驱动-响应机制,结合管理需求,提出密云水库流域水生态功能分区指标体系,并开展水库流域一级、二级和三级水生态功能分区研究。结果表明,密云水库流域水生态功能区可划分为一级区3个、二级区14个、三级区22个。依据各分区的水生态状况及功能,结合当下的生态环境问题开展溯源,并提出相应治理方案。

     

密云水库的浮游植物及水体营养程度

2000和2001年调查结果显示,密云水库库区水体的营养特征为浮游植物响应型,浮游植物的群落结构为绿藻(51 6%)-硅藻(29 2%)型.蓝藻门、甲藻门、金藻门、隐藻门、黄藻门分别占6 1%,6 04%,3 27%,2 83%,0 95%.浮游植物中,中营养型指示种占优势,但也出现了一些富营养型指示种.2001年浮游植物细胞密度已达到376 20×104 个/L,垂直分布现象比较明显,随着水深度的增加,细胞密度相应递减.营养状态指数综合评价表明,密云水库水体为中-富营养型,应采取一定措施控制其发展.      

武汉农用地土壤中微塑料污染状况和生态风险初探

土壤是塑料垃圾和微塑料的污染汇,研究农田土壤中微塑料污染状况和生态风险,可为土壤微塑料污染治理提供基础数据和理论依据。采集武汉市不同区域的大棚菜田土壤样品,通过尼罗红荧光染色法和拉曼光谱法对土壤中微塑料进行定量和定性分析,发现武汉市菜田耕作层土壤中微塑料丰度均值为(2938.9±1637.5)个/kg(以干重计),且以纤维和碎片形态为主;聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)是主要的聚合物类型,且二者显著正相关;采样区不同深度的微塑料具有形态和类型上的相似性;污染物负荷指数法评估风险显示所有采样区域风险等级均为Ⅰ类,采用风险指数法和潜在风险指数法评估,发现有聚氯乙烯(PVC)检出的采样点位风险较高,未来需要建立标准化的模型来评估微塑料的生态风险。     

北京密云水库沉积物中汞的存在形式研究

在改进Tessier方法的基础上,利用冷原子吸收对北京密云水库沉积物中汞的形态进行研究,发现密云水库沉积物的总汞含量较高,沉积物中的汞主要以气态汞、有机汞和硫化物汞的形式存在,生物可以直接利用的汞较低,但一些目前不能直接利用的汞在一定条件下可以转化为可利用的汞,需要对此加以关注。     

基于磷阈值的富营养化风险评价体系

选取北京市重要的地表水源密云水库作为实例研究,在识别影响富营养化发生的主要限制因子的基础上,采用外源营养盐输入对富营养化作用的流水藻类培养试验(AGP)方法,并结合数学方法拟合富营养化水体发生的阈值.研究表明,根据富营养化水体各水质指标之间的回归关系,确定出能够反映富营养化的水质指标阈值.运用水质模型模拟富营养化过程,进行基于阈值的富营养化风险评价,构建了富营养化风险评价方法体系,提供了一种基于阈值的水体富营养化风险评价的方法.     

水库调度和营养物消减关系的探讨

以北京密云水库为研究背景,研究和分析水库的水质分布特征,在此基础上研究水库调度与富营养物质消减之间的关系.并在对实际水质监测数据和模型模拟结果分析的基础上,提出了水库富营养化控制中的水库调度措施,即结合水库的防洪调度,采用底层放水的方式去除营养负荷.最后还分析该运行管理措施的可行性和应注意的几个问题.     

密云水库及其流域营养物集成模拟的模型体系研究

近年来由于连年干旱,密云水库面临着严重的水质和水量问题.为实现密云水库及流域的营养物集成模拟和预测,研究开发了以流域非点源模型、水体生态动力学模型和河流模型为基础的,在GIS、RS技术支持下的密云水库水环境模拟预测集成模型.生态动力学模型是由WASP模型和EFDC模型耦合而成,流域非点源模型选用SWAT模型系统,该系统同时包括了污染物在河流中的迁移转化模拟.研究采用马尔科夫链蒙特卡罗法进行参数识别.结果表明,实测水质数据基本位于模拟数据分布众数曲线上下,并基本落入了水质变量模拟分布80%置信度的置信区间内,模拟结果与监测数据匹配较好.说明流域集成模型体系得到了有效识别并能满足实际应用.