白洋淀及上游河流水环境和鱼类体内微塑料分布研究

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微塑料作为一种新兴的环境污染物,逐渐受到人类的重视。微塑料污染具有普遍性,人类已经在近岸海域、大洋、河流、湖泊、河口湿地甚至极地和高原冰川中发现了微塑料的存在痕迹。白洋淀是黄淮海平原重要的湿地资源,府河和孝义河是白洋淀重要的上游入淀河流。白洋淀及上游河流在提供水源,保护生物多样性,生产生活,旅游观光,承接上游来水等方面发挥着十分重要的作用。微塑料进入白洋淀和上游河流后,会对白洋淀流域的生态安全和人类健康造成潜在威胁。白洋淀及上游河流微塑料的研究对该区域生态安全具有重要的现实意义。本论文以白洋淀及上游河流为研究区域,探究水环境(水体、沉积物)和鱼类体内微塑料的分布,分析微塑料在不同营养级鱼类体内的积累和存贮特征,讨论微塑料在各个营养层级的累积作用,为微塑料跨营养级生物传递作用规律的研究提供线索与支持。本论文主要研究结果如下:(1)白洋淀淀区水体微塑料的平均丰度为1956 item/m3,府河水体微塑料平均丰度为1090 item/m3,孝义河水体微塑料平均丰度为903 item/m3。白洋淀淀区水体微塑料丰度总体上呈现出西南部淀区最高,北部淀区较高,南部淀区较低的空间分布规律。府河与孝义河水体微塑料丰度总体上呈现自上游至下游减少的分布规律,但各采样点受周边水文环境及人类活动影响较大。白洋淀淀区与上游河流水体中微塑料颜色均以透明为主,形态均以纤维状为主。白洋淀及上游河流水体微塑料粒径主要集中于0.25-1.00 mm区间,且微塑料粒径与丰度呈现负相关关系。(2)白洋淀淀区沉积物微塑料平均丰度为1236 item/kg,府河沉积物微塑料平均丰度为983 item/kg,孝义河沉积物微塑料平均丰度为992 item/kg。白洋淀淀区沉积物微塑料丰度总体上呈现出西南部淀区最高,北部淀区较高,南部淀区较低的空间分布规律。府河与孝义河沉积物微塑料丰度总体上呈现自上游至下游减少的分布规律,但各采样点受周边水文环境及人类活动影响较大。白洋淀淀区与上游河流沉积物中微塑料颜色均以透明为主,形态均以纤维状为主。白洋淀及上游河流沉积物中微塑料粒径在0.25-1.00 mm区间的数量最多。微塑料丰度随着粒径的增加,其丰度呈现逐渐降低的趋势。(3)白洋淀及上游河流鱼类体内微塑料的颜色以透明与黑色为主。鱼类体内微塑料呈现粒径越小丰度越高的特征,微塑料粒径主要集中在0.25-1.00 mm区间。在白洋淀淀区与上游河流鱼类体内发现的微塑料主要形态是纤维状。不同营养级鱼类体内的微塑料存贮情况存在差异,处于高营养级的鱼类体内微塑料丰度一般高于低营养级鱼类。微塑料丰度在生物与空间分布上存在一定的相关性。(4)白洋淀、府河与孝义河水环境(水体和沉积物)中微塑料与鱼类体内微塑料成分多样。在白洋淀及上游河流中检测的微塑料成分共7类,分别是:聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、赛璐玢以及聚丙烯与聚乙烯共聚物。聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯检出的样本数量较多,是白洋淀及上游河流微塑料的主要成分。(5)上游河流与白洋淀淀区周边的人类生产生活活动是白洋淀水环境中微塑料的重要来源。上游河流是白洋淀淀区水环境微塑料的“源”,白洋淀淀区是上游河流与周边区域微塑料贮存的“汇”。水环境中微塑料是白洋淀及上游河流鱼类体内微塑料的重要来源。人类活动的干扰,特别是渔业捕捞养殖、塑料废弃物的排放是白洋淀及上游河流微塑料污染的重要原因。减少白洋淀及上游河流的微塑料污染,应从微塑料的产生源头出发,控制上游水环境质量,做好塑料废弃物的处理与回收,合理开展白洋淀淀区渔业活动。
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