微塑料和镉及其复合对超富集植物生长和富集镉的影响

在生态系统中,微塑料与重金属的共同暴露已然不可避免,目前关于二者复合污染的研究多集中于农作物,而对超富集植物的研究仍比较缺乏.基于此,本文探究了微塑料、重金属镉和二者复合效应对超积累植物东南景天和叶芽鼠耳芥生长特性和镉富集的影响.选取东南景天和叶芽鼠耳芥为试验对象,通过水培试验揭示聚苯乙烯微塑料(mPS,0、100、500 mg·L^-1)与重金属镉(Cd,0、50、200、500、1000μmol·L^-1)单一及其复合污染对两种植物生长（生物量、根长、株高）和镉富集的影响.结果表明,单一微塑料处理下,微塑料对东南景天和叶芽鼠耳芥的生长起促进作用,当微塑料浓度为500 mg·L^-1时,东南景天地上部和根部、叶芽鼠耳芥地上部和根部鲜重较对照组分别增长了25.4%、143.1%、160.6%和127.1%,东南景天和叶芽鼠耳芥的根长较对照组分别显著增加了21.6%和42.3%;单一镉胁迫下,东南景天和叶芽鼠耳芥的生长被抑制,且随着培养液中镉浓度的增加,植株体内的镉含量不断增加;微塑料-镉复合试验(镉浓度200μmol·L     

Environmental forensic analysis of the microplastic pollution at “Nattika” Beach,Kerala Coast,India

Abstract

Kerala, being a prominent tourist destination in the southern part of India with a coastline of 560?km, is prone to microplastic pollution. The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) of the USA defines microplastics as plastics of size < 5?mm–1?nm. To solve the problem of microplastic pollution, it is essential to track its source. As plastics are pervasive, it is challenging to track its source with a level of certainty required for implementing control strategies. Formulating and adopting suitable environmental forensic techniques to track microplastic pollution become important in this context. This study quantified the microplastic pollution of the Nattika coast, Kerala, India, and devised an environmental forensic investigation strategy for identifying the pathways and sources of microplastics. The microplastics of size 5–1?mm only were considered. The number of microplastics found in the Nattika Beach in 2017 and 2018 was 70.15 items kg^?1 of sand and 120.85 items kg^?1 of sand, respectively. The microplastics were subjected to analysis in FTIR and SEM as part of characterization. The forensic investigation of the pollution indicated that majority of the microplastic is sourced from the site/nearby area. The investigation could draw useful conclusions regarding the pathways of pollution. The fibrous microplastic, a significant component in the sample, was found to be sourced from the fishing net mending activities carried out close to the shore.     

大辽河流域土壤中微塑料的丰度与分布研究

微塑料在海洋生态系统中的分布特征已有不少研究,但人类活动强度较大的流域土壤中微塑料的污染研究仍存在较大空白。以大辽河流域为研究对象,采集附近8个土壤样品,采用密度浮选法,结合体视显微镜及显微红外光谱(μ-FTIR),进行了大辽河流域土壤中微塑料的组成及分布特征研究。结果表明,土壤中微塑料颜色以白、蓝和绿色为主(88.03%),形状以碎片、薄膜和泡沫为主(总占比为96.32%),土壤中粒径为500～1 000μm的微塑料最多(41.10%),其次依次为1 000～2 000μm(26.38%)、100～500μm(19.33%)和2 000～5 000μm(11.66%)。粒径为0～100μm的微塑料和>5 000μm的塑料碎片所占比例最小(均小于1.00%)。薄膜类和碎片类微塑料的主要成分分别是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),颗粒类和泡沫类的主要成分是聚苯乙烯(PS),纤维类微塑料的主要成分是聚酰胺(PA)。土壤中微塑料平均丰度为(273.33±327.65)个·kg~(-1)。总体上,该研究区域土壤中微塑料的污染程度处于中等偏低水平。     

微塑料在淀山湖水环境的污染分布、组成特征和生态风险

河流和湖泊是微塑料从陆地向海洋传输的重要渠道,是受人类活动和物质运输影响的重要区域.为研究微塑料在淀山湖地表水中的赋存特征和潜在风险,对淀山湖18个采样点表层水的微塑料丰度、形态、粒径、颜色和聚合物类型进行分析.结果显示,表层水中微塑料的丰度为575～5375 n·m^-3,平均为（1960±1085）n·m^-3.位于近生活区采样点的微塑料丰度(（2490±1260）n·m^-3)显著高于风景区(（1540±1280）n·m^-3)和农田区(（1170±430）n·m^-3),另外,出湖口采样点的微塑料丰度(（3570±2160）n·m^-3)显著高于入湖口(（2120±580）n·m^-3)及其他位置(（1500±730）n·m^-3),表现出明显的空间分布差异.纤维是最常见的微塑料形态（88.04%）;小粒径（<0.5 mm）及黑色微塑料占据主导地位,分别占比56.42%及57.86%;聚对苯二甲酸乙二醇酯（Poly...     

我国沿海机动车轮胎磨损橡胶微粒释放量初步估算

环境微塑料是当前环境领域关注热点,并被列为环境与生态科学研究领域的关键科学问题。机动车轮胎因与路面摩擦而向环境不断释放橡胶微粒,因此,机动车轮胎经摩擦释放的橡胶微粒被认为是环境微塑料主要初生源之一。基于我国公路总里程位居世界首位和机动车保有量占世界第二的实际情况,以2016年为基准年,采用经验公式方法估算了我国沿海地区机动车轮胎释放的橡胶微粒水平。结果表明,我国沿海机动车轮胎摩擦释放橡胶微粒量为189 965.91 t,其中广东省释放量最高,占全国沿海省(市)释放总量的24.09%以上,而广西省释放量最小,占比为1.41%。另外,土壤是轮胎橡胶微粒的主要释放去向,橡胶微粒对土壤环境产生的潜在影响需及早引起关注。     

微颗粒聚苯乙烯对微藻的生长和生理代谢影响

水体中微塑料污染已是人们普遍关注的问题,微藻是维持水生态系统平衡的重要成分,对水环境中污染物非常敏感,迄今微塑料对微藻潜在的生态效应仍知之甚少.本文比较微颗粒聚苯乙烯（PS, 1μm）对3种藻类：栅藻（Scenedesmus sp.）、集胞藻（Synechocystis sp. PCC6803）以及惠氏微囊藻（Microcystis wesenbergii FACHB-929）生长的影响.通过测定生长曲线、叶绿素a含量、最大光量子效率（Fv/Fm）、丙二醛含量、抗氧化酶（SOD和CAT）和代谢酶（碱性磷酸酶和脂酶）活性等生理指标,揭示了集胞藻和栅藻对PS不同的生理响应.实验结果表明,100 mg·L-1 PS暴露对集胞藻和惠氏微囊藻的生长及光合作用有显著抑制作用,其中对集胞藻的抑制作用更为显著,但对栅藻的生长和光合作用具有显著的促进作用.该研究提示：PS对不同微藻会产生不同生物学效应,进入水体的PS有可能改变种群结构,影响水生态系统.     

典型水环境因素对聚酯微塑料沉降的影响机制研究

以聚酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称PET）微塑料为主要对象,研究电解质浓度,电解质类型及pH值等典型水环境因素对其沉降行为的影响机制.结果表明：水环境中PET微塑料的沉降随电解质浓度的升高而不断增强,其悬液标准化浓度（C/C₀）最低可降至0.64;同一类型电解质对水环境中PET微塑料沉降行为的影响程度相似,而与1-1型电解质（NaCl及KCl）相比,水环境中1-2型电解质（CaCl₂及MgCl₂）的存在能够显著促进PET微塑料的沉降;水环境中PET微塑料的沉降随pH值的增加而降低,随着pH值由10降至4,PET微塑料悬液的C/C₀由最高0.98下降至最高0.76.一阶动力学沉降模型能够较好的拟合水环境中PET微塑料的沉降行为.此外,DLVO （Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）理论能够反映出PET微塑料沉降行为的变化趋势,其计算结果与实验结果吻合度较高.本研究结果有助于提高对微塑料环境行为的认识程度,同时能够为评估微塑料环境风险提供理论依据.     

微塑料影响抗性基因的传播与水平基因转移

微塑料作为一种新兴污染物,在多种环境介质（大气、土壤、水体、沉积物）中均有广泛检出.微塑料能够通过表面形成的生物膜结构携带抗性基因,对人体健康造成的潜在风险已经引起了国内外学者的广泛关注.但是,微塑料在抗性基因的长距离传播以及水平转移方面所发挥的功能,以及微塑料传播耐药性所导致的生态与环境效应还尚不明晰.本文重点对不同环境中的微塑料与抗性基因的污染现状进行了综述讨论,对微塑料传播抗性基因的主要方式与过程进行了对比分析,最后概述了微塑料参与调控抗性基因水平转移的机制,并对未来相关研究的重点方向进行了展望,以促进微塑料污染问题的科学解决.     

哈尔滨城市污水处理厂不同处理工艺对微塑料的去除

城市污水处理厂出水作为微塑料（microplastics,MPs）进入自然水体的主要途径之一,对其微塑料污染物特征展开研究,有助于认识和了解人类活动对自然水体的影响.本文以哈尔滨市主城区的污水处理厂A和污水处理厂B中的3种工艺（曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺、CASS-MBBR工艺）为研究对象,经体视显微镜观察并结合傅里叶变换红外光谱仪分析哈尔滨城市污水处理厂中MPs的浓度、颜色、粒径、类型分布特征及3种不同处理工艺对MPs的去除效果.结果表明,哈尔滨城市污水处理厂进水中MPs的最高浓度为290.87个·L^-1,颜色主要以白色和无色为主,组成成分主要为PP、PE和PS,粒径大的MPs更容易被去除;微塑料在曝气生物滤池工艺一级处理中的去除率为80.28%;多段AO-MBBR工艺与CASS-MBBR工艺的一级处理MP_S去除效率为78.39%,曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺和CASS-MBBR工艺的二级处理去除效率分别为20.92%、13.11%和14.68%,实验结果表明MPs的去除主要依靠一级处理,二级处理中的MPs去除效果较小.研究结论可为城市污水处理厂中微塑料污染与防控研究提供科学依据.     

电子废物拆解区微塑料与周围土壤环境之间的关系

微塑料污染无处不在,并受到了社会各界的关注.近年来,关于微塑料在水生态系统中的报道越来越多,而关于陆地生态环境,尤其在电子废物拆解区土壤微塑料污染的研究还十分匮乏.以广东省汕头地区贵屿镇废弃的以不同拆解方式所造成的电子废物拆解样地为研究对象,从生态毒理学和微生物学角度探讨了微塑料与其周围土壤环境之间的关系.通过SEM-EDS对微塑料表面进行表征,发现其表面具有老化和降解的迹象;这可能是由于微塑料长期暴露在土壤中,以及原始的拆解方法造成其表面形态及性质发生了变化.另外,在同一微塑料样品的不同表面位置,金属元素类型存在较大差异;说明微塑料所携带的一些金属元素并非本身固有,而是从周围土壤环境中吸附的.利用ICP-OES对微塑料内载固有的7种重金属（Pb、Cd、Cr、As、Ba、Co和Ni）进行分析发现,由于微塑料主要来源于各类电子废物,其所含各重金属含量在不同样地中有所不同,且几乎均高于周围土壤,尤其Ba在微塑料中的含量比在土壤中高出10³数量级.Ba在塑料中主要以BaSO₄的形式存在,常作为填料广泛添加于各种塑料中.此外,对微塑料表面微生物进行16S rRNA测序,并采用Spearman等级相关系数分析了微塑料表面细菌群落平均丰度前50的属与土壤环境因子之间的关系.这些微生物主要来源于微塑料所处的周围环境,因此环境因子的差异会直接影响微塑料表面微生物群落.由不同拆解方式所导致的电子废物污染场地具有不同的土壤环境因素,这些因素与微塑料表面微生物的相关性也存在差异.