关键词： 微塑料   抗生素   复合絮凝剂   复合污染   混凝  

摘要： 微塑料(Microplastics,MPs)和抗生素是环境中的新污染物,能共存于污水处理厂、水产养殖水体以及河水等水环境,易形成生态效应和毒害作用更加复杂的复合污染。因此,对水环境中MPs和抗生素复合污染的处理已经成为了一个亟需解决的新课题。混凝法由于操作简便,成本低廉、效率高等优点,可用来去除MPs和抗生素,但现有常规絮凝剂难以实现MPs和抗生素的高效同步去除。因此,针对上述问题,本研究拟研发新型疏水壳聚糖-聚合氯化铝复合絮凝剂(Hmcs-PAC),以聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)和四环素(Tetracycline,TC)分别作为MPs和抗生素的典型代表,考察并对比新型絮凝剂对MPs和抗生素在单一和复合污染体系下的混凝去除效果及影响因素,初步探讨混凝机理。并在此基础上评估Hmcs-PAC对实际水源中MPs-抗生素复合污染的净化效果。本文主要研究结论如下:(1)以复合污染中PET、TC去除率为考察指标,Hmcs-PAC最优制备条件为:Hmcs疏水程度约WCA=105°、制备温度为72℃、碱度为1、Hmcs:Al=0.5。在Hmcs-PAC制备过程中,成功生成高电荷密度的Al和强聚集力的Al,且聚铝结构成功接入疏水壳聚糖骨架。Hmcs-PAC投加量为20 mg/L时,PET和TC去除率最高,分别为99.95%和91.94%。对比单一和复合体系,PET促进TC的去除,而TC轻微抑制PET的去除。对比原始和老化PET体系,老化后的PET使同体系TC的去除率提升,但自身的去除率轻微降低。Hmcs-PAC在中性和弱碱条件下的混凝性能最佳。大量Ca、Mg、SO、CO的存在,对PET的去除有轻微不利影响的同时明显降低了TC的去除。高浓度HA对混凝过程有显著的促进作用。阳离子表面活性剂对复合体系的混凝过程有抑制作用,而阴离子表面活性剂有促进作用。(2)Hmcs-PAC与PET/TC单一和复合体系之间的混凝机理归纳为电荷中和、吸附、网捕卷扫作用,其中,吸附包括络合效应、氢键相互作用、疏水相互作用、静电吸附、π-π作用。PET单一体系中,电荷中和网捕卷扫是主要机制,TC单一体系中,吸附贡献了大部分作用。复合体系中以上作用仍然存在,但情况有所不同。复合体系中PET去除率较其单一体系略低,可能是由于TC与其竞争Hmcs-PAC的水解产物所致,且PET和TC形成了PET-TC后会降低PET与Hmcs-PAC结合的机会。复合体系中TC的去除率大幅提升,是由于PET的存在增强了混凝过程的吸附架桥效应,使其与Hmcs-PAC水解产物形成多元络合物PET-TC-Al-Hmcs。另外,老化PET表面电荷负电增多、粒径减小以及表面亲水性增强可能导致电荷中和作用略微下降,网捕卷扫作用减弱,疏水相互作用降低,不利于絮体结合。对于老化PET复合体系中TC的去除而言,吸附作用进一步加强。(3)评价了Hmcs-PAC混凝去除城市生活污水、地表水、水产养殖废水中污染物的效果。结合微塑料、抗生素以及有机物去除率,处理效果为水产养殖水体>地表水>生活污水,其中水产养殖废水中的PET和TC以及UV的最佳去除率分别可达99.12%、89.14%、91.82%。此外,以生活污水为例,检测其MPs含量,丰度约为3.6个/L,大多是纤维状、薄膜状和碎片状,黄色和蓝色居多。对比Hmcs-PAC、PAC、Hmcs对生活污水的混凝去除效果,发现Hmcs-PAC去除性能最为优异,且Hmcs-PAC对生活污水中其他MPs和抗生素的混凝去除具有一定普适性。本研究为混凝去除水中MPs-抗生素复合污染提供了新型絮凝剂,解析了其混凝过程发生的理化行为,评估了实际水源中MPs-抗生素复合污染的去除效果,为水中MPs-抗生素复合污染的防治提供了新思路。

摘要： “江南可采莲,莲叶何田田。鱼戏莲叶间。鱼戏莲叶东,鱼戏莲叶西,鱼戏莲叶南,鱼戏莲叶北。”在《江南》一诗中,鱼儿在莲叶间自由嬉戏,多么欢快,多么愉悦！可是你知道吗？有时候,鱼儿也会不开心。专门研究海洋环境与生态的中国海洋大学教授李锋民和他的团队偶然间发现,实验室里用于开展科学研究的鱼出现了异常,

关键词： 湖泊   沉积物   重金属   微塑料   污染水平   吸附解吸  

摘要： 重金属污染是湖泊生态系统面临的主要环境胁迫之一。随着社会经济的快速发展,大量微塑料(MPs)通过废水排放、雨水淋溶等过程进入湖泊环境,作为重金属的载体,MPs吸附重金属后可形成毒性更高、移动性更强的复合污染物,最终富集到沉积物中,造成湖泊沉积物污染问题日趋复杂。在此背景下,本文选择华北地区典型浅水湖泊——白洋淀为研究对象,分析了沉积物中重金属和MPs的污染水平与分布特征,并在此基础上筛选代表性重金属元素和MPs类型,模拟研究沉积物中MPs对不同赋存形态重金属的吸附解吸行为及其影响因素。本文主要结论如下:(1)淀区沉积物中重金属元素平均含量大小依次为As(73.7 mg/kg)>Cr(32.2mg/kg)>Cu(30.9 mg/kg)>Ni(28.9 mg/kg)>Zn(16.2 mg/kg)>Pb(9.48 mg/kg)>Cd(1.25 mg/kg)。沉积物中Cd(I:2.50～3.63)和As(I:-1.61～2.95)受淀区人类活动影响,呈现中度污染水平。沉积物中重金属综合潜在生态风险指数RI为337～631,整体存在重度潜在风险;各点位重金属Cd的潜在生态风险指数)为255～559,呈严重生态风险,对RI值的贡献率高达85.2%。(2)湖泊沉积物中MPs的丰度为400～2200个/kg,平均丰度为1023个/kg,主要成分为PA、PET、PP和PE。荷花大观园、垃圾中转站受人类活动影响,沉积物中MPs丰度较高,分别为2200个/kg和1700个/kg。污染负荷指数法表明整个淀区(PLI=1.30),生态风险为Ⅰ级,呈现出较低生态风险。其中荷花大观园沉积物中MPs相对污染较重。(3)PA、PP、PE、PET(粒径1 mm)对As的吸附量分别为347μg/g、118μg/g、361μg/g、135μg/g,主要吸附残渣态As,占总吸附量的98.3%以上;Ca Cl振荡解吸和5%HNO超声解吸的结果表明,PA、PP、PE、PET对As的解吸率均低于1%;使用强酸对PA、PP、PE、PET上吸附的As进行提取发现,类金属As的提取率依次为4.23%、13.1%、6.77%、2.00%,PA、PP、PE、PET上吸附的As极难提取出来,环境中MPs对残渣态As的吸附基本处于不可逆状态。(4)老化后的PA、PP、PE、PET(粒径1 mm)对As的吸附量分别为340μg/g、192μg/g、368μg/g、248μg/g。老化后的PA和PE对As的吸附能力略微有所降低,而老化后PP和PET的吸附能力分别提高了1.58倍、1.79倍。此外老化后四种MPs与As产生的螯合物,作用力大大增强,导致MPs可提取As含量大大降低,可提取比率小于0.05%。腐殖酸对PA、PP、PE、PET吸附残渣态As整体影响较小。

关键词： 土壤   农药   微塑料   蚯蚓   降解  

摘要： 农田土壤残留的大量农药及其代谢产物可能被作物吸收转移到食物链中,给土壤生态安全和食品安全带来潜在威胁。当前持久性有机污染物微塑料对农药在土壤中降解行为的影响多针对单一农药母体的降解率,而鲜少关注对混合农药及其代谢途径的影响。然而土壤中实际存在的是多种农药的混合污染,且母体转化后的代谢产物仍可能具有一定的毒性,为了有效评估微塑料对实际土壤中农药降解的影响,有必要考察其对混合的多种农药降解及代谢途径的影响。蚯蚓作为“土壤生态工程师”,在改良土壤质量、促进污染物降解方面具有重要作用,因此蚯蚓存在下微塑料对农药降解的影响可能不同。为了更充分了解微塑料的生态风险,有必要研究微塑料对土壤-蚯蚓体系下农药降解的影响。基于此,本文通过调查天津市设施菜地农药及微塑料污染特征并结合实际情况,选定吡虫啉、异丙甲草胺、烯酰吗啉为目标农药,聚乙烯(PE)及聚乳酸(PLA)为目标微塑料,探究两种类型(PE、PLA)、两个浓度(0.1%、1%)微塑料对土壤-蚯蚓体系下混合农药降解的影响。主要研究结果如下: (1)通过调查30个设施菜地土壤样品得出,天津市武清区大棚土壤农药、微塑料污染水平较低。其中吡虫啉、烯酰吗啉为主要残留农药,二者检出率分别为100%、96.7%,检出均值为15.0、20.7μg/kg,农药残留浓度整体较低。但部分点位中吡虫啉、嘧菌酯、多菌灵、烯酰吗啉、吡唑醚菌酯、戊唑醇、甲霜灵和苯醚甲环唑8种农药的总浓度达到150～380μg/kg,具有一定的潜在风险。微塑料检出丰度为660～1200个/kg干土壤,平均863个/kg干土壤,主要类型为聚乙烯、聚丙烯,主要粒径为0.2～0.5 mm,主要形状为碎片状。微塑料持续的来源、高度的持久性以及最终转化为纳米塑料进入食物链的潜在风险使得微塑料的监测应持续受到关注。 (2)通过设置室内模拟控制实验发现,浓度在1%及以下的常规微塑料PE及可降解微塑料PLA对三种农药在土壤中的降解、土壤p H及可溶性有机碳(DOC)均无显著影响。而在土壤细菌群落组成方面,浓度在1%及以下的PE及浓度为0.1%的PLA对土壤细菌群落无显著影响,浓度为1%的PLA显著改变了土壤细菌群落组成。与前人研究不同的主要原因可能是微塑料的添加量偏低、采用未经老化的的新鲜微塑料以及土壤、微塑料、农药种类的差别。 (3)蚯蚓存在的体系中,微塑料影响农药降解、土壤细菌群落组成,但对土壤p H及DOC含量无显著影响。微塑料对农药降解的影响与微塑料类型及浓度、农药种类有关。总体而言,高浓度、可降解微塑料更易影响农药,而于农药而言,烯酰吗啉更易受微塑料影响。具体如下:0.1%PE和PLA对烯酰吗啉两种同分异构体的降解均无显著影响,而1%的PE及PLA能够促进烯酰吗啉的降解,且PE主要促进Z-烯酰吗啉的降解,而PLA促进Z-烯酰吗啉及E-烯酰吗啉的降解;浓度为1%及以下的PE及0.1%PLA对异丙甲草胺母体及产物在土壤中的降解行为均无显著影响,1%PLA对异丙甲草胺母体的降解无显著影响,但影响其产物异丙甲草胺草酸盐(MET-OA)及异丙甲草胺脱氯(MET-D)的归趋;浓度为1%以下的PE及PLA对吡虫啉及其降解产物吡虫啉烯烃(IMI-O)在土壤中的降解行为均无显著影响。在土壤细菌群落方面,浓度为1%及以下的PE及0.1%PLA均对土壤细菌群落无较大影响,而1%PLA显著降低土壤细菌群落的多样性,改变了其群落组成。 本研究初步探明了天津市设施菜地主产区土壤中农药和微塑料复合污染特征,揭示了常用微塑料对土壤系统中典型混合农药降解的影响效应及部分机理,为残留农药和微塑料两种污染物的防控提供数据支撑。

关键词： 微塑料污染   微塑料物质流   城市河道   分布特征   传输量  

摘要： 塑料碎片是一种环境持久和复杂的污染物,日益引发关注。厘清环境中微塑料的来源、丰度和组成是一个巨大挑战,因为每年有数亿吨塑料材料被制造和使用,不可避免的通过多种途径释放到环境中。迄今为止,大多数微塑料研究都集中在海洋环境上,尽管淡水和陆地环境被认为是海洋微塑料的来源和运输途径,但对这些环境区域的认识仍然相对缺乏。微塑料极有可能在陆地环境中积累,特别是在城市等受人为影响较大的地区。 径流中含有大量微塑料,其来源有轮胎磨损颗粒、车辆产生的碎片或道路标记涂料碎片等,这是河流微塑料负荷的一个重要路径。排水管道是城市系统向受纳河道传输微塑料的另一重要路径,也是城市系统中微塑料污染的重要一环。污水处理厂的废水也是微塑料进入自然环境的潜在路径之一。日常生活中使用的初级微塑料和次级微塑料以原污水的形式被输送到污水处理厂。经过多级废水处理后,大部分微塑料会被困在污泥中。其余的微塑料,连同污水处理厂的废水,被排放到自然的水环境中,如河流和海洋。此外,风的作用也可能将较轻的塑料物品运输到水体或穿过陆地。降雨期间的微塑料量会增加,这在城市地区似乎尤其显著。 本研究通过在城市不同功能区（生活区、工业区、大气环境）布点检测微塑料污染水平,并在分析丰度特征的同时记录了微塑料的尺寸、形状以及聚合物类型。同时,根据城市排水系统的特征,阐明微塑料在源头-路径-受纳水体过程中的传输量,即补充了城市建成区微塑料的污染研究空白,也为城市系统中微塑料的传输模型提供基础框架。确定微塑料物质流研究需求,将有助于为未来研究模型提供有效信息,以确定淡水和陆地环境中微塑料污染的程度和潜在生态影响。 研究结论如下: （1）在晴天条件下,生活污水、工业废水及近地面大气沉降、远地大气沉降微塑料平均丰度分别为22.0±4.8个·L-1、95.6±11.0个·L-1、999.8±187.3个·m-2·d-1、、331.5±70.3个·m-2·d-1。在雨天条件下,生活污水、工业废水及近地面大气沉降、远地大气沉降微塑料平均丰度分别为14.9±1.7个·L-1、87.0±10.8个·L-1、1352.3±260.5个·m-2·d-1、589.5±122.2个·m-2·d-1,近地面大气微塑料丰度高于远地面。 （2）生活污水分为纳管污水与未纳管污水,本研究发现纳管生活污水微塑料总量为1.97×1013±3.72×1012个·年-1,未纳管生活污水微塑料总量为1.04×1012±1.96×1011个·年-1。工业废水的全部进入排水管道,纳管工业废水微塑料总量为5.49×1012±6.91×1011个·年-1;大气沉降共分为3项输出方式:（1）晴雨天大气沉降到建成区陆域下垫面微塑料的净总量;（2）晴雨天直接沉降进入河道微塑料总量;（3）晴天不透水下垫面被清扫微塑料量。晴雨天大气沉降到陆域下垫面微塑料的净总量为3.97×1014±7.76×1013个·年-1,晴雨天直接沉降进入河道微塑料总量为1.21×1013±2.36×1012个·年-1,晴天陆域下垫面被清扫微塑料量为1.33×1014±2.56×1013个·年-1。 （3）工业废水中PET、PP、PE和PA的纤维微塑料潜在来源是纺织工业;生活用品中微塑料的释放主要是以洗面奶等个人护理用品中微粒为代表的初级微塑料,以及纺品、水瓶等制品中释放的次级微塑料。 （4）地表径流后端输出分为3项,（1）径流发生时进入河道的微塑料;（2）径流发生时被管网系统收集的微塑料;（3）径流发生时滞留地表的微塑料。排水管道后端输出分为4项,（1）晴天排入污水处理厂的微塑料,（2）雨天经截流后排入污水处理厂的微塑料,（3）雨天冲刷后滞留在排水管道的微塑料量,（4）雨天溢流进河道的微塑料。污水处理厂后端输出分为2项,（1）剩余污泥,（2）处理后进入河道。 （7）在一定范围内,降雨越大,地表径流对陆地的侵蚀作用越强,输送的塑料碎片越多;降雨期间流体动力学的增强可能导致沉积物中微塑料的重新悬浮,增加了雨天溢流中微塑料的存在;在污水处理厂中,微塑料丰度在晴天高于雨天,地表径流和雨水稀释对污水处理厂中微塑料的数量有显著影响。 （8）截留率直接影响了微塑料进入接收水体的量,改善排水系统,提高排水管道截流系统可有效将污染物送入污水处理厂。提高微塑料去除率后进入接收水体的微塑料之占原来的0.25%。提高污水处理厂的去除效率可有效减少微塑料进入水体。使用雨水管理可有效减少滞留在地表的微塑料（地表滞留微塑料是原来的1/5）,并将大量微塑料通过雨水滞留池送入污水处理厂,提高对径流的处理处置,可有效减少地表滞留微塑料,并且将大量微塑料带入污水处理厂。减少了环境中剩余微塑料的存量。微塑料污染根据我国对环境治理的政策会发生改变,治理通过事前控制、事中控制、事后控制来实现环境治理政策目

关键词： 微塑料   饮用水源地   排水河道   污染特征   生态风险  

摘要： 微塑料作为一种新型污染物近年来受到国内外的广泛关注,但关于城市饮用水源地及城市河道不同水期多环境介质中微塑料的污染研究相对较少。为揭示北京市饮用水源地和排水河道微塑料分布规律,本研究以密云水库和北运河为研究区域,探究了汛期和非汛期表层水、沉积物和鱼类微塑料的丰度及时空分布,分析了微塑料的组成特征及差异,通过聚合物类型及条件碎片模型解析了微塑料的来源,并对研究区域潜在的生态风险进行了评估。得出主要结论如下: (1)密云水库表层水中微塑料的平均丰度为6.83±1.87 n/L(汛期)和4.18±1.86 n/L(非汛期),沉积物中微塑料的平均丰度为408±141 n/kg(汛期)和219±101 n/kg(非汛期)。鱼类肠道内微塑料的平均丰度为3.93±2.80 n/individual。密云水库整体微塑料污染水平较低。表层水和沉积物中微塑料的分布具有时空差异性。以≤0.5 mm的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维占主导。密云水库微塑料主要来源于人类日常生活、渔业活动和农业生产活动。 (2)北运河表层水中微塑料的平均丰度为13.28±4.73 n/L(汛期)和7.40±3.44 n/L(非汛期),沉积物中微塑料的平均丰度为2116±661 n/kg(汛期)和601±452 n/kg(非汛期)。鱼类肠道内微塑料的平均丰度为1.34±0.61 n/individual。北运河水体和沉积物微塑料污染处于中等水平,鱼类污染水平较低。表层水和沉积物中微塑料的分布具有时空差异性。水中以≤0.5 mm的透明/白色聚乙烯/聚丙烯纤维为主,沉积物以≤0.5 mm的透明/白色聚乙烯/聚丙烯碎片为主,鱼类中≤0.5mm的蓝色纤维素纤维最丰富。北运河微塑料主要来源于人类活动、渔业活动、旅游业及污水排放。 (3)应用风险指数、污染负荷指数及潜在生态风险指数评估发现密云水库整体微塑料污染呈现较低的污染水平,而北运河整体微塑料污染水平较高。不同水期表层水和沉积物的微塑料风险等级存在差异,其中聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯是密云水库的主要污染因子。聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯和聚氯乙烯是北运河的主要污染因子。

关键词： 海洋小球藻   DCOIT   PS   毒性效应  

摘要： 海洋污损是指海洋生物附着在海洋设施表面,对人类海洋经济以及海洋环境都造成巨大影响的现象。涂覆防污涂料是目前解决这一污染问题最简单快捷的方式,防污涂料经过几代的变革,但是依然存在污染环境的问题。4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)是目前全球使用的商业防污剂之一,因为其绿色环保的特性在海洋防污方面被广泛推广使用,但是在全球范围内大部分沿海污染地区检测到DCOIT存在高浓度残留。因此,对DCOIT的环境风险及其对海洋生物的高选择性和非选择性毒性进行全面的评估,对其在海洋防污领域的应用具有极其重要的意义。微塑料是目前分布十分广泛的一种污染物,因其能够成为其他污染物的载体,并与其他污染物之间产生复杂的毒性效应,为了清楚的了解微塑料对DCOIT的毒性效应影响情况以及两种污染物之间的作用方式,本文开展了两种污染物单独和联合的毒性效应研究。海洋小球藻作为海洋中初级生产力中重要组成部分,它在毒理学研究中常被作为一种模式生物。本文将海洋小球藻作为受试生物,通过测量海洋小球藻的生长、生理生化指标以及基因表达情况来反映污染物的生态毒性效应以及该种污染物对海洋初级生产力的影响情况,同时对它的各项指标的测定结果也能反映出所研究污染物的毒性特征。具体实验内容如下:1.用吸光度代表藻细胞的浓度进行藻细胞的生长情况检测,通过预实验进行污染物浓度的摸索,之后设置相应的高污染物浓度进行半数有效浓度的测定。参考半数有效浓度设置污染物浓度进行96 h急性暴露。通过测量藻的总抗氧化能力、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量以及过氧化氢含量,分析了解藻细胞氧化应激和抗氧化能力的受影响情况。光合作用系统是植物最重要的生命系统,进行光合系统相关基因的检测,了解DCOIT对藻细胞光合系统叶绿素合成和相关光合作用的影响。通过透射电镜,更直观的观测藻细胞的受损伤情况。结果表明,高浓度DCOIT胁迫下,海洋小球藻会产生氧化应激,光合系统相关基因表达量产生显著性变化,同时细胞结构有损伤。2.将污染物暴露时间定为15天来进行慢性实验的研究。对藻细胞生长情况、叶绿素含量、光合系统相关基因表达量、氧化应激、抗氧化能力和能量代谢相关指标进行检测分析,另外做了扫描电镜和透射电镜直接观察藻细胞的形态变化,对藻细胞的体积大小变化、形状变化、聚集情况进行研究。结果显示,在第15天,联合暴露组和聚苯乙烯(PS)暴露组的藻细胞都出现了促进生长的现象,而各个暴露组对叶绿素a的含量均产生了促进的情况,DCOIT依然会造成海洋小球藻的氧化应激,扫描电镜和透射电镜观察到藻细胞面对污染物时会聚集在一起,同时藻细胞的各个结构会被破坏,产生不同情况的损伤、变形,同时两个单独污染物暴露组的细胞也出现了明显缩小的现象。3.为了解海洋小球藻的防御机制,我们通过生长情况的分析研究,选择第五天作为污染物暴露敏感期,在这个时间点取样进行藻的敏感期防御机制研究。通过对藻细胞氧化损伤情况、抗氧化能力、渗透压变化以及胞外聚合物的研究,对海洋小球藻的防御机制进行初步的探究。结果显示,有微塑料的暴露组的藻细胞表现出明显的脂质过氧化反应,DCOIT单独暴露组藻细胞出现了氧化应激。同时,含有DCOIT污染物暴露组的海洋小球藻总抗氧化能力出现显著下降,微塑料单独暴露组的抗氧化能力出现显著上升。DCOIT暴露组的胞内可溶性糖含量出现显著下降,与此相反,该暴露组胞外多糖含量显著上升。含有微塑料暴露组的胞外蛋白含量显著下降。研究分析得出DCOIT对海洋小球藻的半数有效浓度为2.522 mg/L。研究发现DCOIT对海洋小球藻的毒性作用具有浓度依赖性,高浓度的DCOIT会对藻类细胞的抗氧化系统造成损害。另外发现,DCOIT对海洋小球藻生长的影响持续时间相对较长,在第15天时依然会使藻细胞产生明显的氧化应激反应。微塑料的存在会使DCOIT对海洋小球藻的作用效应持续更久。两种污染物的单一暴露和联合暴露都会对海洋小球藻的结构造成损害,并能够导致聚集,但联合暴露削弱了单独暴露对海洋小球藻大小变化的影响。在毒性效应的敏感期,DCOIT暴露组的多糖含量会被刺激增长,用来降低污染物毒性。

关键词： 土壤污染   微塑料   邻苯二甲酸酯   设施农业   气候  

摘要： 微塑料是指直径或尺寸小于5mm的塑料碎片，含有大量有毒有害的添加剂，微塑料及其添加剂污染已被列为环境与生态科学领域重大科学问题之一。土壤是微塑料污染的主要汇之一，为评估微塑料及增塑剂邻苯二甲酸酯在农田土壤中的污染特征及风险，本研究采集了全国75个农田土壤样品，按照采样地点和土壤利用状况分为北方设施土壤、南方设施土壤、北方露地土壤和南方露地土壤。分析了微塑料和邻苯二甲酸酯及其降解产物单酯的污染特征，研究了设施和气候对污染的影响，分析了微塑料和邻苯二甲酸酯含量之间的相关性，评估了污染物可能产生的环境风险。主要结论如下：　　（1）农田土壤样品中微塑料的检出率为100%，丰度范围为195.00-4051.00items/kg，主要聚合物类型为聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯醇（PVA）、聚苯乙烯（PS）、聚氨基甲酸酯（PU）、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），在微塑料总丰度中占比分别为41.83%、29.48%、8.81%、6.45%、3.19%、6.07%、2.01%和2.17%，无色、碎片状以及粒径小于1mm是微塑料主要的形态。　　（2）土壤中邻苯二甲酸酯及其单酯的检出率为100%，邻苯二甲酸酯的浓度范围是89.90-694.20μg/kg。邻苯二甲酸二（2-乙基己基)酯（DEHP）和邻苯二甲酸二丁酯（DnBP）为主要污染物，对总浓度的贡献率分别为52.46%和33.55%，有44.00%的采样点中DnBP浓度超过美国土壤邻苯二甲酸酯的控制标准。单酯在土壤中的检出率是100%，浓度范围是1.36μg/kg-140.51μg/kg，邻苯二甲酸单丁酯（MnBP）的检出率为89.33%，邻苯二甲酸-单-乙基己基（MEHP）的检出率是100%，对单酯总浓度的贡献率最大。　　（3）气候差异影响污染在土壤中的分布。受气温差异的影响，南方土壤中的微塑料丰度高于北方土壤，DEHP在南方土壤中的浓度高于北方;受降水差异的影响，南方土壤中小于1mm的微塑料占比高于北方，南方土壤中DnBP浓度低于北方。　　（4）设施会影响污染在土壤中的分布。设施农业中农膜的使用给土壤带来更多的塑料污染，在南方设施土壤中的微塑料的平均丰度显著高于露地土壤中的微塑料平均丰度;农膜会阻挡大气沉降和风力引入的塑料，露地土壤中的彩色塑料检出率高于设施土壤。　　（5）微塑料在环境中引起的生态风险为中低水平范围内，主要通过土壤摄入途径产生环境暴露，但暴露水平较低;DEHP和DnBP在环境中的浓度均未超过环境限值，无生态风险，PAE的健康风险主要由通过土壤摄入途径产生，但均未产生健康风险。

关键词： 微塑料   污染状况   生态风险   分布特征  

摘要： 近年来,由于塑料制品具有较高的经济效益、较轻的重量及抗腐蚀等特性,塑料制品已经得到了大量的使用。然而,由于塑料制品具有不易分解的理化特征,若塑料污染得不到有效的控制,它们会在环境中不断地堆积起来并对生态系统造成危害。目前,淡水环境中的塑料污染正在引起越来越多的关注。塑料制品在物理、化学以及生物降解作用下会裂解成小于5 mm的塑料微粒,即微塑料。微塑料普遍存在于各类水生生态系统中(如海洋、湖泊、河流),其本身可以承载富集其他污染物并会沿着食物链迁移和放大,一旦进入人体会对生命健康构成威胁。本研究选取巢湖作为研究区域,通过分析表层水及沉积物中的微塑料的污染状况及其空间分布差异,为巢湖流域微塑料污染的评价和防治提供理论依据。本研究在2020年11月对巢湖水体和沉积物中微塑料丰度分布进行了系统的调查,通过对样品进行消解、密度浮选法及抽滤处理,从样品中提取出微塑料。采用拉曼光谱仪鉴定巢湖微塑料的聚合物类型,并分析了巢湖微塑料的形状、粒径范围和颜色分布。根据巢湖水体中理化因子分布探讨影响微塑料分布的环境驱动因子,利用H指数评估其对生态的影响,并分析巢湖微塑料可能的来源及其传播途径。该研究通过对巢湖微塑料污染的本底调查,揭示了巢湖多样化的微塑料组成,为巢湖后续的污染防治工作提供理论基础,主要结论如下: (1)巢湖所有采样点均发现了微塑料赋存,巢湖水体中微塑料丰度范围为0.25-3.20 n/L,平均值为1.30±0.68 n/L。巢湖沉积物中微塑料丰度范围为140-540 n/kg(干重),平均丰度为314.8±98.6 n/kg(干重)。 (2)在巢湖中共发现了五种微塑料形状类型,包括纤维、碎片、颗粒、微珠和薄膜。微塑料以纤维状为主,且小尺寸微塑料占比最高。巢湖水体中微塑料的颜色以黑色与蓝色为主,沉积物中以透明与白色为主。巢湖微塑料随着粒径的增大其含量相应减少。 (3)通过H指数对巢湖微塑料污染进行评估,巢湖及各湖区中微塑料的生态风险被定义为III类(中等水平)。通过来源分析得出巢湖微塑料污染可能受人为活动和水利条件的影响较大,需要对巢湖流域生态风险持续监测评价并加强管理。