关键词： 微塑料   贻贝   双壳类   重金属   雌激素  

摘要： 微塑料通常是指长度或直径(颗粒的最长维度)小于5毫米的塑料颗粒,它由于具有分布广泛、难以降解、易吸附环境中的污染物以及容易进入生物体等特殊的性质,对生态环境和人体健康构成潜在的威胁。2011年,联合国环境规划署将海洋微塑料污染列为全球要面对的一个新的环境问题和挑战。尽管国内外有大量的研究证实微塑料广泛存在于海洋的各种介质中,然而目前国际上还没有统一标准的技术方法对海洋微塑料进行监测和生态风险评估。海鸟和海龟已经被广泛用来监测尺寸在1毫米以上的塑料碎片,然而对于更小尺寸的微塑料的监测,目前尚缺乏有效的指示生物。贻贝作为传统污染物的生物指示种已经有四十多年的历史,且许多室内模拟实验已经表明它对微塑料的敏感性。另外,贻贝在食物链中的重要作用和作为主要海产品之一的现状,都促使它成为评估海洋微塑料污染生态和健康风险的优良指示物种。本文以贻贝作为模式生物,进行了以下研究:为了建立双壳类的微塑料分析方法,同时探索我国海产双壳类是否遭受了微塑料污染。本研究首先对我国上海水产市场上9种常见的海产双壳类进行了调查,对微塑料的丰度、类型、尺寸和化学组成进行表征。研究发现,9种双壳类中的微塑料数量可达2.1-10.5个/克软组织,其中毛蚶体内的微塑料平均含量可达大约每克10个,微塑料污染最为严重。被调查的双壳类体内含有多种不同类型的微塑料,包括纤维、碎片以及小球等。在检测到的微塑料中,纤维是最常见的类型,分别在8种生物体中占了微塑料总数的一半以上,但在褶牡蛎体内,小球的数量最多,占了总数的60%。最常见的微塑料尺寸范围是在5到250微米之间,这一尺寸在9个种中占33-84%。本研究结果表明被调查的海产双壳类体内均呈现出较高水平的微塑料污染,首次对其中多个物种的微塑料污染现状进行了报道,暗示了微塑料通过双壳类给人体健康带来的潜在风险。在上述研究中,我们建立了微塑料在双壳类体内的分离和鉴定方法,接着进一步开展了样品来源可控的贻贝微塑料污染特征和及其环境相关性研究,对中英沿海的紫贻贝(Mytilus edulis)进行了微塑料污染调查,本调查一共包含22个中国站点和16个英国站点。研究结果表明紫贻贝体内含有多种不同类型的微塑料,包括纤维、碎片、薄膜以及小球等,两国样品在类型和尺寸分布上具有相似的特点,微塑料外形特征也很相似,其中纤维是最常见的类型,其次是碎片。在检测到的微塑料中,最常见的微塑料尺寸范围是在250微米以下。不同的是,中国样品中赛璐玢(CP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚酯(PES)的含量最高,而英国样品中含量最高的聚合物类型为PES、人造丝、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。在丰度方面,以单位重量计,中国紫贻贝微塑料丰度显著高于英国;以个体计,两国紫贻贝无显著性差异。经过比较研究,中英两国野生紫贻贝单位软组织含有的微塑料数量均显著高于养殖贻贝;生长在重度污染区的紫贻贝体内的微塑料丰度显著高于生长在轻度污染区的紫贻贝;超市购买的人工去壳处理的紫贻贝比活体紫贻贝含有更高水平的微塑料污染,且具有显著性差异。在微塑料的类型分布方面,紫贻贝与其生活水体具有一致性。在尺寸方面,紫贻贝体内小于250微米的微塑料比重远高于水体,预示着紫贻贝对海水中较小尺寸的微塑料具有选择性。总体上,中英沿海紫贻贝体内的微塑料污染维持在相对稳定的水平,且与环境受人类活动干扰程度密切相关,紫贻贝体内的微塑料在一定程度上可以反映其生活水体中微塑料的污染特征,特此提出利用贻贝监测海洋微塑料污染。本研究是国际上最早对贻贝体内的微塑料开展的大范围调查,并揭示了其环境相关性;并且在同种研究方法下,进行了国际间的对比研究;在研究过程中,利用扫描电镜把贻贝体内的微塑料和硅藻进行了区分,避免了其他研究者把硅藻误认为微塑料,对微塑料的鉴定有重要意义。前期的野外调查明确了微塑料在贻贝中的污染特征,而微塑料生态和健康风险的评估还需要室内模拟实验探究与之相关的毒理学效应。通过毒理学研究一方面可以寻找贻贝对微塑料敏感的生物指标用于环境监测,另外可以通过毒性效应对其生态风险进行评估。在真实环境中,被生物摄食的微塑料携带或吸附了多种污染物,由此给海洋生物和人体健康带来潜在的风险。为了探索这一问题,本研究用氯化镉和聚氯乙烯(PVC)微粒联合暴露紫贻贝,并选取溶酶体膜稳定性(LMS)和三个基因(金属硫蛋白MT-20、过氧化氢酶CAT和丙酮酸激酶PK)在消化腺中的表达量作为生物指标,来探究微塑料对重金属在紫贻贝(Mytilus edulis)体内的吸收、积累和毒性有无影响。暴露7天后,组织切片显示微塑料进入到贻贝的鳃和消化腺等组织中,但微塑料对镉的生物可利用性并未产生影响。有氯化镉存在的两个处理组LMS都显著低于对照组,而PVC单独暴露组并未产生明显影响。MT-20在氯化镉暴露的两个处理组的贻贝消化腺中的表达量

关键词： 舟山养殖海域   沉积物   海产品   微塑料   污染  

摘要： 微塑料包括粒径小于5mm的碎片类和纺织纤维,全球海洋碎片类中微塑料的比重超过90%,微塑料作为海洋污染物普遍存在于海洋环境中,环境中存在的微塑料通过摄食等途径进入生物体内。以养殖海域表层沉积物以及周围典型的潮滩作为研究区,共7个研究区,24个采样点。研究结果表明:舟山养殖海域普遍存在微塑料。不同养殖器具的磨损产生的微塑料以及废弃养殖器具的随意丢弃,各类陆源垃圾的排放造成不同站位微塑料的类型、颜色、粒径具有很大的差异。总体来看,沉积物的微塑料丰度介于（6.6±2.94）20.46±10.32n.100g-1（干重）之间,微塑料按照外观的形状分为碎片类、纤维类、发泡类和薄膜类,其中纤维类所占比重最高72.05%,微塑料的粒径集中在<1mm。微塑料颜色以较浅颜色为主,其中白色数量最多占46.60%。利用傅里叶红外光谱仪可以得出提取的微塑料的化学成分,包括聚酯类、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯以及聚酰胺等。以舟山海域8种典型海产品为研究对象,包括鱼类、甲壳类、贝类、其他类。研究结果表明,8种海产品体内均存在微塑料,不同海产品体内微塑料的类型具有差异,微塑料的丰度受到海产品生存的环境以及海产品体型的影响。总体来看,8种海产品体内微塑料的丰度介于（0.83±0.1）4.8±0.4items.g-1之间。微塑料类型以纤维为主,74%微塑料粒径<1mm。经过红外光谱检测分析,纤维的化学成分是聚酰胺和聚乙烯,碎片类类的主要化学成分是聚乙烯和聚丙烯,发泡类的主要化学成分是聚苯乙烯。利用扫描电镜对微塑料表面进行扫描分析发现,这些微塑料的表面都有一定程度的破碎,能够成为有毒的物质（重金属、有机氯农药等）的汇。通过本次对于养殖海域海洋生物的研究,得到养殖海域微塑料的污染状况,本次研究有助于加强国家当局进行的常规海洋生物调查的作用,作为评估海洋垃圾,特别是微塑料的依据。

摘要： 据初步估算,全球每年向海洋输出的塑料垃圾可达480万至1270万吨,其中直径小于5毫米的塑料颗粒被称为微塑料。全球海洋中99. 9%的塑料"藏在看不见的地方"。近年来,塑料开始在世界所有海洋中被发现,其中90%沉入了海床。专家说,这些塑料最终会在那里矿化。据估计,到2050年,塑料在全球海洋中的重量将超过

关键词： 塑料垃圾   病原微生物   新型污染物   食物链  

摘要： 文/李道季(1)最近,一篇关于英国女王向塑料宣战的文章在"朋友圈"刷屏,据说白金汉宫等王室房产内将禁用抛弃式塑料吸管和塑料瓶。这一新闻再次引发了人们对海洋塑料污染问题的关切。(2)塑料垃圾是海洋不能承受之重。据统计,全球每年有1000万—2000万吨的塑料垃圾进入海洋,随时间的流逝破碎成不计其数的微塑料存在于水体中,能够存

关键词： 桑沟湾   微塑料   水体   沉积物   时空分布   风化  

摘要： 海洋环境中的污染日益严峻,环境中出现大量小的塑料碎片,其中粒径小于5 mm的被称为微塑料。海湾是海洋和近岸海域污染物的汇集地,研究海湾环境中的微塑料污染特征具有重要的科学意义。本研究以黄海桑沟湾为典型研究区,分别于2017年9月、12月和2018年6月对桑沟湾水体、潮滩沉积物、周边典型河流以及农田土壤开展了“点-线-面”系统调查监测,分析了微塑料丰度、类型、粒径以及时空分布特征,取得的主要研究结果如下:⑴桑沟湾水体和沉积物中微塑料丰度范围分别为1.8～41.8 N/L、23.7～170 N/kg,微塑料丰度高值区主要出现在近岸海域,并且丰度值呈现出由湾内向外海递减的趋势。桑沟湾水体中微塑料的类型和丰度存在季节性变化,12月的微塑料丰度最大。桑沟湾不同水层中的微塑料丰度高值出现在中层(深度5 m)。桑沟湾湾底沉积物中微塑料空间分布呈现近岸和湾中心站点的微塑料丰度值向湾口外递减的趋势;⑵桑沟湾潮滩沉积物中微塑料丰度范围为14.0～1246.8 N/kg,桑沟湾潮滩微塑料丰度最高值出现在无人清理的野滩,微塑料丰度与潮滩的地形、植被和风浪等自然因素,以及定期清理、沙滩用途等人为因素有关。桑沟湾潮滩沉积物中微塑料在水平和垂向分布差异明显,在潮滩高潮线以及沉积物剖面深度5～55 cm处发现较高的微塑料丰度;⑶桑沟湾沽河水体和沉积物中微塑料丰度范围分别为2～13 N/L、34.6～73.6 N/kg,微塑料类型以纤维类和碎片类为主。桑沟湾楮岛农田土壤中微塑料丰度范围为17.1～150.0 N/kg,微塑料类型以纤维类为主,同时发现了发泡类、渔线等养殖废弃的塑料垃圾(微塑料),表明农田土壤中的微塑料污染在一定程度上受到当地养殖活动的影响;⑷室内模拟试验的研究发现,聚苯乙烯发泡小球在模拟空气和沙滩环境中经紫外光照射2个月后表面微观结构和官能团特征均发生了显著变化,提示海湾环境中的微塑料可发生明显的风化作用,进而导致海洋环境中污染物的吸附、富集等的环境与生态风险。研究结果可为海湾环境微塑料的污染特征研究与风险管控提供科学依据。

关键词： 水库   微塑料   雌二醇   吸附  

摘要： 随着全球经济飞速发展,塑料被广泛应用于包装材料、汽车制造和医药等等各个领域。每年有大量塑料垃圾涌入淡水和海洋生态系统,引发了严重的环境污染问题。其中,直径小于5 mm的塑料颗粒被称为微塑料。从北极到南极,从表层水体到深海沉积物,都有微塑料的分布。根据塑料碎片来源不同,微塑料可分为初级微塑料和次级微塑料。初级微塑料即工业上生产的具有显微粒径的塑料。如磨料、清洁产品(磨砂类洁面产品、牙膏、去角质霜等)、塑料加工过程中使用的原材料和医药行业中使用的塑料微粒等,都属于初级微塑料。近年来,在海洋环境微塑料污染研究兴起之后,也有研究者开始关注内陆淡水环境的微塑料污染问题。还有研究者通过室内实验探索微塑料和水生生物之间的毒理作用、微塑料和各种污染物之间的吸附规律等。修建大坝隔断河流建成水库,水库周边尤其是大坝附近人口密度大,所受到的人类活动干扰比较多,蓄水后水库内水体流动有限,污染物的扩散随之受限,可能是微塑料聚集的潜在区域。三峡水库是中国最大的水库,坐落在重庆市至湖北宜昌的长江段,水库蓄水后产生了许多人为污染源,水库出现了重金属、有机污染物等生态环境问题。丹江口水库国家南水北调中线工程的水源地,水库的水质是中线工程成功的必要前提。针对这两座水库内微塑料污染的详细研究尚未展开,因此,本研究调查了三峡水库和丹江口水库的微塑料污染情况,希望能为中国水库微塑料污染现状提供有价值的背景信息。对三峡水库进行调查发现,在三峡水库,随着长江由农村流向城市,水中微塑料的浓度有逐渐增加的趋势,农村与城市之间微塑料的浓度有明显的差异(p<0.05)。在大多数采样点中,表层水和沉积物中的微塑料丰度并不成正比。表层水和沉积物中微塑料浓度与每个采样点到大坝的距离之间没有显著的相关性(p>0.05)。三峡水库微塑料以纤维状、透明、小体积和聚苯乙烯(PS)占优势。在水样中,密度较低的微塑料占大多数,如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE);在沉积物中占多数的是PS。此外,还对几种微塑料表面吸附的化学污染物(壬酸、对甲醛和甲硫氨酸等)进行了鉴定。在丹江口水库,经调查发现,表层水和沉积物中都广泛分布着微塑料,丰度范围分别为467-15017 n/m3和15-40 n/kg。水库主体区域微塑料污染水平不高,微塑料浓度最高的采样点位于丹江口市的丹江口大坝附近。丹江口水库样品中检测到的微塑料以纤维状、彩色颗粒、小尺寸微塑料(<2 mm)、PP为主。前人研究表明微塑料对多环芳烃、多氯联苯和抗生素等污染物具有较强的吸附性。本研究选取了环境激素中的雌二醇(Estradiol,E2)为吸附对象,研究其在PE、PP和PS三种成分微塑料上的吸附情况,并评估了外界温度和微塑料粒径大小对吸附作用的影响。结果显示,E2在三种微塑料上的吸附实验数值符合准二级动力学模型,对E2的吸附能力PE>PP>PS;微塑料对E2的吸附能力随温度的增加而降低;随着微塑料体积减小,比表面积逐渐增大,相应的吸附作用逐渐增强。本研究分析了三峡水库和丹江口水库水生态系统中微塑料的空间分布特征,讨论了微塑料污染物复合物在水库生态系统中的潜在影响,为进一步认识河流型水库的微塑料污染提供了有价值的参考资料;并通过室内模拟实验,对微塑料与雌二醇的吸附作用特征进行了研究,藉此分析了微塑料的环境风险。本研究丰富了内陆淡水系统(特别是饮用水源水库)微塑料污染数据,有助于饮用水源的水质改善和生态保护研究,三峡水库和丹江口水库微塑料风险评估与管理应引起重视。

关键词： 微塑料   渤海湾近岸   表层水和沉积物   细菌群落   密度增长   16S rRNA高通量测序  

摘要： 微塑料是指具有不同形状、尺寸、颜色和聚合物类型,且其直径不超过5 mm的塑料碎片混合物。由于其体积微小并广泛存在于各类环境介质中,易被生物摄食,进而对生物体产生负面影响。目前,微塑料在世界范围内研究广泛,但是对于我国环渤海湾地区的微塑料浓度分布和污染特征还未曾可知。因此,本文以渤海湾近岸海域作为研究主体,研究了微塑料污染特征及其与微生物相互作用。具体结论如下:(1)在天津市近岸两个特征河口的表层水中,海河口和永定新河口的微塑料平均浓度分别为1333.3±782.1 n/m(n代表个数)和788.0±464.2 n/m。靠近海河口的大沽河口的浓度为2400.0 n/m。沉积物中,海河口沉积物中微塑料的浓度为234.7±89.6 n/kg dw,永定新河口的浓度为85.0±35.1 n/kg dw,而大沽河口的浓度为123.3±35.1 n/kg dw。在天津市近岸河口的微塑料中,纤维是最丰富的微塑料形状,分别占表层水和沉积物中微塑料总量的66.9%和53.2%。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)鉴定,发现聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚丙乙烯(PS)是天津市近岸河口主要的聚合物类型。(2)根据16S rRNA高通量测序结果,微塑料、表层水和沉积物中平均OTUs数量分别为2213、1091和3419,表明微塑料可以为表面菌群提供良好的生活环境和足够的营养物质。在由河入海过程中,微塑料表面的OTUs数量基本保持不变,而水体和沉积物中的OTUs数量则随环境因子的改变出现很大的波动,表明微塑料可以作为保护载体,使附着在上面的细菌群落具有更强的抗逆性和环境适应性。微塑料表面的菌群结构与自然环境中的显著不同,聚合物类型对于细菌群落的影响很小。通过Bugbase在线预测软件对三种基质中细菌群落的功能进行了预测,结果表明微塑料表面的细菌群落具有更高的致病性和抗逆性。(3)微塑料在渤海湾近岸沉积物的平均浓度为192.3±138.9 n/kg dw,该浓度在世界范围内处于中等水平。模拟计算得出渤海沉积物中的微塑料的数量达到了5.34×10个,说明近岸沉积物是微塑料的一个重要的汇。采样所得的PE和PP在自然环境中的密度增长率分别为7.4%-12.6%和12.1%-17.5%。结果表明,生物污损和无机矿物与微塑料形成的异状聚集体是导致微塑料密度升高的原因。其中,生物膜在微塑料表面的形成增加了表面粘性,从而帮助微塑料捕捉和吸附密度更高的无机矿物,进而显著提高其密度。

ISBN: (纸本)9787030612793

关键词： 海洋污染   微塑料   莱州湾   西太平洋   表层海水  

摘要： 微塑料通常是指粒径lt;5mm的塑料颗粒，其化学性质稳定，能在环境中存在数百年至几千年，被认为是一种新型的持久性环境污染物。微塑料已经从河流、河口、海岸、海湾、大洋、海沟等各大水体以及沉积物中被检测出来。微塑料容易被浮游动物、鱼类、贝类等海洋生物误食，会对海洋生态系统构成潜在风险。本研究选取渤海莱州湾、西太平洋为研究区域，对表层海水、沉积物以及底栖生物中提取的微塑料的丰度、形状、颜色、表面形貌特征以及表面元素组成，从近岸和远海两个方面阐述微塑料污染的来源、分布。本文研究结果表明：　　（1）莱州湾表层海水中微塑料的平均丰度为53.67±26.40n/L，沉积物中的微塑料丰度平均为3.00±1.58n/g，大多数站位的微塑料粒径在50μm~0.5mm之间，无色、纤维状的微塑料在各样品中丰度最高。对海湾这种相对封闭的水体环境，表层海水中近岸微塑料丰度比较高，而湾内丰度较低;沉积物则由于河流入海、沉积物粒度等原因，近岸微塑料丰度较低，而湾内微塑料丰度较高。微塑料的分布具有极强的空间特异性。例如在莱州湾的B13站位，位于白浪河、虞河等河流的入海口，在近岸海水微塑料样品中丰度最小，为9.15n/L，但所有海水样品中，近岸的站位B10、B11、B12、B14、B15五个站位微塑料丰度较高，平均为83.97n/L;在近岸沉积物微塑料样品中B13丰度最大，为4.1n/g，而沉积物样品显示，近岸的站位B10、B14、B15三个站位微塑料丰度较低，平均为1.19n/g。莱州湾微塑料的主要来源来自河流的输入和湾内养殖尾水。　　（2）在莱州湾采集了潮间带和潮下带底栖生物、莱州湾海域中不同浮游、底栖、游泳动物的样品，并进行了简单的分类，将生物体裂解得到的微塑料进行分析，检测到莱州湾生物体内微塑料的含量在0.76-207.18n/g之间，不同物种体内微塑料的丰度不同且与物种的食性有关。潮间带对比潮下带，底栖生物量和物种较为丰富，但是对于微塑料的摄取没有明显差异。位于海水上层的浮游鱼类幼鱼最容易捕食微塑料，其次是底栖生物，游泳动物对微塑料的捕食相对较少。　　（3）西太平洋表层海水中的微塑料，平均为3.33±2.19n/L，大多数站位的微塑料粒径在50μm~0.5mm之间，纤维状和白色的微塑料，分别占西太平洋表层海水微塑料样品形状和颜色分布的最大比例。西太平洋沉积物中的微塑料丰度平均为1.25±0.52n/g，由于采样站位比较接近，所得西太平洋沉积物中微塑料的丰度比较接近。白色、纤维状的微塑料仍占有西太平洋沉积物微塑料样品中最大比例。西太平洋微塑料的丰度要高于南太平洋副热带环流、罗科尔海槽等已有报道的公海，与马里亚纳海沟中沉积物的微塑料丰度(0.27-6.20n/g)基本一致。西太平洋的微塑料来源于水体和大气环流的输送。

关键词： 海洋污染   微塑料   黄海   底栖生物   表面特征   重金属  

摘要： 海洋微塑料(＜5mm)作为一种新型污染物近几年逐渐被国内外重视起来，我国是塑料生产大国，微塑料污染严重，在近几年我国才开始开展海洋微塑料的研究。本论文选取黄海为研究海域，通过双密度浮选、分离及鉴定方法，研究了黄海表层海水、沉积物及底栖生物体内微塑料的类型、粒径、颜色、密度及其表面特征，初步探明了黄海环境和生物体中微塑料的分布特征，在方法学和基础数据方面为我国近海环境中微塑料污染及其生态风险评估提供了科学依据。　　本研究发现，在表层海水中微塑料类型包括纤维状、线状、碎片状、球状、颗粒状和薄膜状，以纤维状微塑料为主，颜色包括无色、红色、黄色、黑色、蓝色和白色，以无色为主。在沉积物中微塑料类型和颜色同表层海水一致。而底栖生物体内微塑料类型包括纤维状和碎片状，以纤维状为主。台风前与台风后桑沟湾水体中微塑料密度分别是63.6±37.4n/L和89.5±20.6n/L，沉积物中微塑料的密度分别是2178±369n/kg和3035±656n/kg，对比发现，台风后表层海水和沉积物中微塑料的密度明显增大，表明雨水是微塑料从陆源输入到海洋的重要方式，海水中的微塑料更多的下沉到沉积物中。桑沟湾牡蛎体内均检测到了微塑料，台风前4个站位牡蛎体内的微塑料的密度存在较大差异，每个牡蛎体内含有34.3–71个微塑料，台风后，每个牡蛎体内的微塑料数量在46–131之间，并且各站位牡蛎体内的微塑料均出现了极显著上升。黄海海域9种拖网底栖动物包括黄鮟鱇(Lophiuslitulon)、细纹狮子鱼(Liparistanakae)、高眼鲽(Cleisthenesherzensteini)、奇异指纹蛤(Acilamirabilis)、砂海星(Luidiaquinaria)、隆背黄道蟹(Cancergibbosulus)、紫蛇尾(Ophiopholismirabilis)、脊腹褐虾(Crangonaffinis)、枯瘦突眼蟹(Oregoniagracilis)体内微塑料的密度在1.7-47n/g之间。海水、沉积物及生物体中的微塑料在粒径分布方面微塑料主要集中在0.5mm以下。通过扫描电子显微镜和能谱图对黄海环境中的微塑料进行的表面特征观察得知：不同类型的微塑料表面形态各异，纤维状微塑料表明较为光滑但粘附有其他物质，碎片和颗粒状表面有明显的裂痕及网状结构，线状和球状则是由更细小的丝状和微球组成。从能谱图中可以看出微塑料表面含有Na、Cl、Fe、Mg、Si、Al、S、K、Ca、O等其他元素，说明了微塑料表面附含了铁、铝氧化物，农药等有毒物质，这也使得微塑料可以作为重金属、农药等有毒物质的运输载体，通过海洋流动从而造成扩散污染。