科研進(jìn)展
微塑料是近年來(lái)廣受關(guān)注的一類(lèi)新污染物。不同于傳統有機污染物,微塑料是多種不同形狀、大小、顏色和聚合物類(lèi)型顆粒的集合體,在其自身性質(zhì)和環(huán)境外力的作用下在水環(huán)境不同介質(zhì)間遷移轉化。從這一角度看,微塑料和水中浮游生物群落具有很高的相似性。此前有研究團隊提出了“微塑料群落(Microplastic Community)”的概念,應用群落生態(tài)學(xué)中的研究方法來(lái)研究環(huán)境中微塑料的污染特征和空間差異。但“微塑料群落”概念的應用大多在全流域乃至全國等較大空間尺度,缺少這一概念在不同空間尺度和地理區域上應用效果的對比。
中國科學(xué)院水生生物研究所吳辰熙研究員團隊近期將“微塑料群落”研究的方法應用于我國湖北省和祁連山地區這兩個(gè)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展水平不同的中等空間尺度地區,分別研究了上述兩個(gè)區域的微塑料污染特征的空間差異和影響因素。
湖北?。ㄉ蠄D)和祁連山(下圖)“微塑料群落”在不同區域的差異
針對湖北省20個(gè)重要河湖水體的微塑料污染特征的研究表明,河流中的微塑料豐度顯著(zhù)高于湖庫,微塑料豐度與采樣點(diǎn)距離居民區的距離呈顯著(zhù)負相關(guān)。但基于不同微塑料特征計算的“微塑料群落”組成在不同水體間并沒(méi)有顯著(zhù)性差異。將調查樣點(diǎn)按照地理區域劃分為鄂西山地和江漢平原后,兩個(gè)區域的“微塑料群落”組成表現出顯著(zhù)性差異。祁連山河流中雖然也發(fā)現了微塑料的普遍存在,但祁連山地區嚴格的保護措施和低強度的人類(lèi)活動(dòng)使其微塑料的豐度保持在較低的水平。不同河流之間微塑料豐度和“微塑料群落”組成也沒(méi)有顯著(zhù)差異。
前人的研究發(fā)現,在大空間尺度上,“微塑料群落”的相似性隨樣點(diǎn)間的距離增加而顯著(zhù)降低。但在湖北省和祁連山的兩項研究中,空間距離都沒(méi)有表現出與“微塑料群落”相似性距離間的強相關(guān)性。在湖北省的研究中,以土地利用計算的環(huán)境距離顯著(zhù)降低了“微塑料群落”的相似性;而在祁連山的研究中,沒(méi)有任何環(huán)境距離指標表現出了對“微塑料群落”相似性的影響。
上述研究結果表明,在中等空間尺度上,相對于空間距離,不同土地利用類(lèi)型帶來(lái)的來(lái)源差異會(huì )對微塑料污染特征產(chǎn)生更大影響,而在類(lèi)似祁連山這樣人類(lèi)活動(dòng)強度較低的區域,全域“微塑料群落”的相似性說(shuō)明它們可能都是來(lái)自于大氣傳輸過(guò)程?!拔⑺芰先郝洹备拍羁梢宰鳛槲⑺芰县S度的補充,成為定量評估不同區域微塑料來(lái)源差異的重要手段。同時(shí)這兩項研究的結果與前人研究的對比也揭示了研究區域和空間尺度在“微塑料群落”分析中的重要性。
相關(guān)研究近期以《Spatial analysis of the influence on “microplastic communities” in the water at a medium scale》和《Homogenization of microplastics in alpine rivers: Analysis of microplastic abundance and characteristics in rivers of Qilian Mountain, China》為題,分別發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域重要期刊《Science of the Total Environment》和《Journal of Environmental Management》上。水生所碩士研究生王標、博士研究生劉倩分別為這兩篇論文的第一作者,熊雄副研究員為通訊作者。這兩項研究得到湖北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院和祁連山國家公園青海省管理局的大力支持。