赣江流域赣州城区段水体微塑料的分布特征研究

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水体中广泛存在的微塑料日益引起人们的关注。赣州市位于赣江流域的源头区域,不受上游城市的影响,微塑料分布特征的研究结果能更准确地反映城市水体的微塑料污染程度。因此,本文以赣江流域赣州城区段的城市水体中的微塑料为研究对象,从微塑料丰度、形貌特征和聚合物类型评估了微塑料污染程度,探究了微塑料分布特征的影响因素。主要研究结果如下:(1)对城市水体断面微塑料的分布特征进行研究,使用聚合物风险指数法与潜在生态风险法评估微塑料污染程度。微塑料丰度范围为0.25个/L至3.55个/L,丰度随取样深度的增加而减小。纤维是最主要的微塑料形态,其次是碎片和薄膜。表层水和底层水微塑料的主要粒径范围分别为0.125–0.5mm和大于0.5mm。主要聚合物类型占比最大的为聚乙烯和聚丙烯,而底层水的聚对苯二甲酸乙二醇酯的占比最大。聚合物风险指数和潜在生态风险指数分别为181.97和50.543,污染程度中等。(2)分别在枯水期(2020年12月)、丰水期(2021年4月和5月)采集城市水体表层水的微塑料样品,研究微塑料的时空分布特征,使用污染负荷指数法与内梅罗污染指数法评估微塑料污染程度。微塑料丰度范围为1.93±0.25个/L至25.60±7.76个/L,枯水期的微塑料丰度高于丰水期。纤维是最主要的微塑料形态。微塑料的粒径集中于0.125–0.5mm,而颜色没有固定的分布特征。主要聚合物类型占比最大的为玻璃纸(36%)和聚乙烯(29%)。2020年12月、2021年4月和5月的污染负荷指数依次为1.25、0.99和0.71,内梅罗污染指数分别为2.13、2.86和0.70。(3)从降水、流量和城市功能区三个角度探究城市水体微塑料时空分布特征的影响因素。微塑料丰度随降水量的累积而波动下降,相邻降水日的降水量变化与微塑料丰度改变量正相关。流量Q与微塑料丰度MP呈正相关,拟合曲线MP=0.0184Q(R~2=0.991)。工业区的平均微塑料丰度最高(4.78个/L),自然区的平均丰度最低(2.36个/L)。工业区对纤维和碎片丰度的贡献最大,风景区则对薄膜的贡献最大。赣江流域赣州城区段水体微塑料丰度的时间分布受降水分布模式的影响较大,而微塑料丰度的空间分布受城市功能区分布的影响较大。
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