长江口潮间带湿地底栖亚系统微塑料赋存特征

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leave2009418
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河口是河流与海洋之间的过渡带,是一个高度动态且不断变化的自然综合体。河口潮间带具有重要的生态、环境和资源价值,且物种多样性丰富。微塑料作为一种新型污染物,其赋存特征已成为全球关注的热点环境问题之一。当前河口潮间带已成为微塑料研究的热点区域之一。潮间带大型底栖无脊椎动物和沉积物共同构成了潮间带底栖亚系统。研究潮间带底栖亚系统微塑料赋存特征,分析影响潮间带底栖亚系统微塑料赋存特征的因素,有利于了解潮间带微塑料赋存现状,掌握其赋存规律。本文基于国内外研究现状,选择长江口潮间带湿地的典型区域,设置固定采样站点,对潮间带湿地沉积物、大型底栖无脊椎动物及相关生境因子进行季度采样调研,在此基础上分析潮间带沉积物、大型底栖无脊椎动物微塑料赋存特征,探讨影响相应微塑料赋存特征的因素。主要研究结果和结论如下:1.长江口潮间带湿地沉积物微塑料组成类型多样,不同生境沉积物微塑料分布特征存在明显的时空差异;沉积物理化因子和植株密度导致了潮间带湿地沉积物微塑料分布差异。(1)长江口潮间带湿地光滩和植被分布区沉积物微塑料组成种类丰富。微塑料形状包括纤维状、碎片状、棒状和颗粒状。微塑料颜色可划分为浅色系(白色、透明、绿色和黄色)和深色系(蓝色、红色和黑色)。微塑料材质包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯丙烯共聚物(EPM)、聚乙烯(PE)、赛璐玢(CP)、人造丝(RA)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等。(2)长江口潮间带湿地不同区域沉积物微塑料分布特征存在明显的季节变化。光滩沉积物微塑料丰度秋季较高,夏季较低;微塑料粒径秋季较高,夏季较低。植被分布区沉积物微塑料丰度春季较高,夏季较低;微塑料粒径秋季较高,夏季较低。(3)沉积物微塑料分布特征在不同高程、不同深度存在显著差异。不同断面沉积物微塑料丰度沿高程变化不同;不同季节微塑料丰度在不同高程之间存在明显差异。不同断面微塑料丰度及粒径最大值出现的深度存在明显差异;各断面不同深度的微塑料丰度及粒径存在显著差异(P<0.05)。(4)沉积物理化因子和植株密度是影响潮间带湿地沉积物微塑料分布特征的重要因素。沉积物微塑料丰度及粒径与沉积物中值粒径、沉积物TOC、沉积物含水率、沉积物容重之间呈显著相关性(P<0.05)。不同断面沉积物微塑料分布特征与沉积物理化因子之间的相关性存在差异。互花米草的植株密度与沉积物微塑料粒径之间呈显著负相关性(P<0.05)。2.长江口潮间带湿地大型底栖无脊椎动物体内微塑料组成类型多样,不同种大型底栖无脊椎动物体内微塑料分布特征存在显著差异;沉积物微塑料组成与分布、大型底栖无脊椎动物形态特征影响着大型底栖无脊椎动物体内微塑料的分布。(1)不同种大型底栖无脊椎动物体内微塑料组成存在明显差异。蟹类体内微塑料形状包括纤维状、碎片状和棒状,微塑料材质包括PET、PP、CP、RA、PA和PE;不同蟹类体内微塑料组成特征存在差异。贝类体内微塑料形状包括纤维状、碎片状和棒状,微塑料材质包括PET、RA、PA、CP和PP;不同种贝类体内微塑料组成特征存在差异。(2)不同大型底栖无脊椎动物体内微塑料分布特征具有显著差异。无齿螳臂相手蟹、红螯螳臂相手蟹和天津厚蟹胃中微塑料检出率高于鳃中;3种蟹类体内微塑料丰度之间存在显著差异(P<0.05);3种蟹类体内微塑料粒径之间不存在显著差异(P>0.05)。不同种贝类体内微塑料丰度、微塑料粒径均无显著差异(P>0.05)。(3)沉积物微塑料与大型底栖无脊椎动物形态对潮间带湿地大型底栖无脊椎动物微塑料分布特征有着重要影响。蟹类体内微塑料丰度与形态特征之间呈显著相关性(P<0.05);贝类体内微塑料丰度与形态特征之间呈显著相关性(P<0.05);不同种大型底栖无脊椎动物体内微塑料分布特征与沉积物微塑料分布特征之间的相关性存在差异。总体而言,长江口潮间带湿地沉积物和大型底栖无脊椎动物微塑料赋存特征具有时空差异;沉积物微塑料赋存特征受沉积物理化因子、植株密度等影响,大型底栖无脊椎动物微塑料赋存特征受沉积物微塑料组成与分布特征及生物体自身形态特征影响。未来在进行潮间带湿地微塑料的研究中,需要进一步关注植被因素,探讨不同植被生长特征对潮间带湿地微塑料组成与分布的重要作用。大型底栖无脊椎动物是区域生态系统食物链的中间环节,其摄取、赋存的微塑料可能沿食物链传递,在未来的研究中也需要予以关注。
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