城市湖泊沉积物微塑料污染特征研究

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gsqj123465
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,环境中微塑料污染与危害引起了世界各国的广泛关注。微塑料可与重金属、持久性有机物或微生物等形成复合污染物,破坏生态系统的稳定性,并且可随着食物链的富集与迁移危害人类的身体健康。然而目前关于微塑料问题的探讨主要汇集于海洋系统,对淡水环境中微塑料的认识不够全面。沉积物是微塑料一个重要的汇聚处,进行淡水沉积物中微塑料的污染研究至关重要。沉积物微塑料主要源于水体,在水动力搅动下沉积物中微塑料可能会重新进入水体中,阐明微塑料与湖水和沉积物中重金属吸附规律意义重大。本文以典型马鞍山城市湖泊(雨山湖和南湖)为研究区域,探索沉积物中微塑料适宜的提取方法,深入研究微塑料的时空分布特征、物理形貌特征、以及来源;利用过硫酸钾热氧化方法老化高丰度微塑料(HDPE和PET),通过室内模拟实验,分析微塑料对湖水和沉积物中重金属的富集容量和规律,具体结论如下:(1)通过测定和分析湖泊水质基本理化指标,发现雨山湖和南湖水体TCODCr、TN和TP偏高,氨氮浓度较低。总体来说,雨山湖水质处于Ⅲ-Ⅳ类地表水环境标准,而南湖污染严重,属于劣Ⅴ类。利用单因子评价法和内梅罗综合指数法对水质进行评价,结果表明雨山湖四季水体属于轻度污染,而南湖四季均处于中度污染,主要污染物为TN和TP,其春冬季污染较为严重,夏秋季污染状态稍微缓和。(2)利用SEM、体式显微镜和ATR-FTIR发现湖泊四季沉积物中微塑料的成分主要为PE(春夏季较多,分别占比46.43%和44.63%)、PP(秋冬季偏多,分别占比51.73%和53.29%)、PET、PS、PAN、EPDM和PDMS,且微塑料表面均呈现出不同老化程度。此外,春夏季沉积物中微塑料的颜色主要为透明色,而秋冬季主要颜色分别为绿色和红色,四季微塑料形状占比均为纤维类>薄膜>颗粒;粒径处于250-500μm范围内的微塑料比例最高,四季占比分别为春季44.95%、夏季40.76%、秋季53.79%和冬季61.34%。(3)将湖泊水质基本指标与沉积物微塑料含量进行回归比较,发现湖泊沉积物中微塑料与水中污染物有类似的来源,湖泊水质指标TN、TP、NH4-N和内梅罗综合指数值P越高,在一定程度上可反映出湖泊沉积物中微塑料污染状况越严重。结合湖泊周边状况,推测湖泊沉积物中微塑料可能的来源为湖内塑料制品的破碎老化、渔业活动、岸边衣服的洗涤、地表径流以及大气沉降等。沉积物中微塑料的空间分布呈现一定的差异性,人口密度高、交通情况复杂和水上活动频繁等区域微塑料含量较高,阐明了微塑料污染与人类活动密不可分。雨水截流处理、塑料制品不随意丢弃、湖泊洗涤衣服行为减少、限制湖泊渔业和水上活动等措施可缓解湖泊微塑料的污染状况。(4)利用过硫酸钾热氧化法老化微塑料,结果表明:塑料薄膜HDPE粒径减小、表面红色颜色褪去、微观形貌发生变化(裂缝不断增加)、羰基指数上升、比表面积明显高于PET;而塑料瓶PET外貌并无变化,部分微区存在凸起、孔洞和裂缝等,羰基指数呈现先下降后上升的趋势。在实验室进行模拟老化微塑料与湖水和沉积物中重金属吸附过程,通过ICP-MS检测脱附溶液中重金属含量,结果表明HDPE对湖水中8种重金属吸附性能与老化时间呈现正相关性,而PET对湖水中不同金属吸附能力的变化趋势存在差异,老化20天左右的微塑料(CI在7.28)吸附性能较强,但吸附能力弱于HDPE。此外,还发现PET对沉积物中重金属吸附规律总体呈现先上升再下降的趋势,且封闭厌氧体系有利于PET对重金属的吸附。老化PET对湖水和沉积物中Zn和Fe的吸附量最高;且对沉积物中Mn、Cu、Zn、Ni、Cr和Fe的吸附量显著高于湖水中重金属的吸附量;而对沉积物中重金属(除Mn以外)分配系数低于湖水环境中的分配系数。
其他文献
在垃圾处理填埋的过程中,通过一系列的过程,如缺氧发酵、有机物分解、雨水冲洗等可以产生高浓度的有机废水(以下简称垃圾渗透液)和垃圾渗透液浸泡的污泥(以下简称垃圾渗透液
内蒙古索伦地区位于大兴安岭中南段,地处大兴安岭多金属成矿带之拜仁达坝—道伦达坝—花敖包特—超浩尔图—扎木钦—索伦北东向铅锌铜多金属成矿带北东段。该区域大地构造位
本试验研究对象为酚酸类物质香草酸,采用从花生连作的根际土壤中通过富集,平板涂布等方法筛选出长势好,降解活性强的降解细菌,对其进行生物学鉴定和分子鉴定。然后对其适宜生
本论文在消化吸收进口压缩土壤砖设备技术的基础上,研究了压缩土壤砖液压成型机的工作原理和结构组成,设计制造能在PLC控制装置的顺序控制下进行自动生产的压缩土壤砖成套设
研究目的:在轻度寒冷环境下,通过监测热身活动,休息间歇阶段以及随后的力竭运动中的直肠温度,皮肤温度和下肢表面肌电信号,探究热身后的不同间歇时间是否会影响男大学生运动过程中的体温和下肢肌肉肌电活动。研究方法:本研究为实验研究,12名受试对象自愿参与实验。每名研究对象需要进行一次预实验和两次正式实验,每次测试时间间隔至少为7天。受试者均要求在相同环境(温度为1617℃,湿度为40%50%,无风密闭的室
作为一种典型的非线性特性,迟滞非线性广泛的存在于现代工业领域之中,并受到众多学者的关注,成为了热门的研究方向之一。为了满足在航空航天、国防科技以及精密微电子等工业生产中对微定位、微操作和微振动控制方面已经达到纳米级别的精度需求,迫切需要对动态迟滞非线性系统的建模与控制进行研究。然而在实际的工程应用中迟滞非线性系统在输入和输出关系上往往呈现出多因素耦合的动态特性,这一复杂的动态特性不仅会限制系统的控
四唑类高氮化合物的热安定性对其生产、运输、贮存、及安全都有着重要的意义。本论文采用热重分析技术(TG)、差示扫描量热技术(DSC)和动态测压热分析技术(DPTA)系统地研究了
研究区大地构造位于天山-兴蒙造山系(Ⅰ级),大兴安岭弧盆系(Ⅱ级),东乌旗-多宝山岛弧(Ⅲ级),属内蒙古弧形褶带东乌珠穆沁旗构造带与新华夏大兴安岭隆起带交汇部位。本文以“
玻化微珠保温混凝土是适应我国建筑节能和结构自保温体系的发展而提出的新型混凝土材料。其性能可实现普通混凝土抗压强度与绝热材料低导热系数的结合。试验研究及工程试点均
膜分离是化工、食品以及环境工程领域中常用的分离方法之一。在水处理领域,无论是饮用水处理还是废(污)水处理,膜分离均有着十分广泛的用途。然而,膜分离过程中,随着污染物在膜表面截留,引起跨膜压差(TMP)逐渐增大,导致膜滤效率逐渐降低,是该过程所必须要解决的问题。动态膜(dynamic membrane,DM)技术是采用膜支撑材料,利用颗粒膜材料在支撑体上形成的一层薄膜实现分离作用。作为一种新型的水处