【摘要】：渤海灣濱海潮間帶地區(qū)作為海洋與陸地的過渡地帶,人類食用的絕大部分甲殼類動物都來源于此。潮間帶很容易遭受到比如說人類活動的污水排放、水土流失、潮汐水動力條件等的破壞,如果該地帶被污染了,其中生存的生物也會被污染,人類食用其中生存的魚蝦類之后會直接影響身體的健康,因此潮間帶的環(huán)境狀況,應(yīng)該受到大家的關(guān)注。微塑料由于其自身制造過程的各種添加劑,隨著環(huán)境作用(如風(fēng)化等)在自然環(huán)境中緩慢降解,不斷釋放有毒單體和添加劑,同時吸附在微塑料表面的一些持久性有毒物質(zhì)如重金屬Hg、Pb等和其它化學(xué)物質(zhì),釋放到周圍的環(huán)境中,造成環(huán)境的雙重污染。同時這些微塑料具有顆粒小、數(shù)量多、分布廣的特征,正是由于這樣的特征,微塑料極容易被海洋動物所誤食,結(jié)果會導(dǎo)致動物食管刺穿及產(chǎn)生假飽的感覺,最終產(chǎn)生營養(yǎng)不良等危害,在海洋環(huán)境中會構(gòu)成生態(tài)風(fēng)險。重金屬具有毒性且由于其不能被微生物的消解作用所降解,對潮間帶沉積物產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響,會在某些條件的作用下和有機(jī)質(zhì)相結(jié)合會轉(zhuǎn)化為毒性更大的化合物。同時潮間帶由于周期的潮汐運(yùn)動等水動力條件及各種水體生物的活動影響,在各種作用下導(dǎo)致重金屬的重新分布,更會釋放到環(huán)境中產(chǎn)生了重金屬的再次污染,直接危害海洋及近岸的環(huán)境。本研究采集了渤海灣潮間帶(低潮區(qū)、中潮區(qū)和高潮區(qū))及潮上帶四處砂質(zhì)樣品,對潮間帶砂質(zhì)樣品中微塑料的類型,來源及表征形貌和吸附的物質(zhì)進(jìn)行研究,同時對重金屬含量進(jìn)行評價,同時利用碳、氮穩(wěn)定同位素來探究有機(jī)質(zhì)的來源和生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了分析和探討,為開展渤海灣潮間帶污染研究與監(jiān)督工作提供科學(xué)的參考依據(jù)。主要結(jié)果如下:(1)實驗分離提取微塑料主要是基于密度原理,但目前階段還沒有完全成熟的一套方法,還處于探究階段,實驗中提取分離微塑料基于操作簡便回收率較高且價格實惠可循環(huán)使用的考慮,利用飽和的NaCl溶液在敞口鋁板上直接浮選對渤海灣濱海潮間帶沉積物中微塑料進(jìn)行浮選和分離提取。(2)渤海灣濱海潮間帶砂質(zhì)樣品中觀測到纖維類、發(fā)泡類、薄膜類三種微塑料,總體上以纖維類微塑料為主,是受到潮間帶地質(zhì)條件、水動力作用和人類活動等多種因素的影響。(3)渤海灣濱海潮間帶環(huán)境中微塑料表面粗糙、撕裂、凸起、存在著孔狀結(jié)構(gòu),受到老化、風(fēng)化及侵蝕作用的影響。微塑料表面吸附著污染物質(zhì),纖維類微塑料主要吸附的金屬元素有Fe、Mg和Al;薄膜類和發(fā)泡類微塑料主要吸附物中含有Fe、Mg、Al、Ca和Na元素,其裂縫中夾雜著黏土礦物等雜質(zhì)。(4)本研究對渤海灣濱海潮間帶砂質(zhì)沉積物中Hg、Pb和Cd等重金屬含量進(jìn)行了測定,重金屬Hg的含量是渤海灣沉積物背景值的2倍多,重金屬Cd的含量遠(yuǎn)高于沉積物背景值,重金屬Pb的含量低于背景值,屬于無污染。(5)根據(jù)地積累指數(shù)(Igeo)分析結(jié)果可知Hg的污染級別為1級,即表示無污染到中度污染;Cd的污染級別為4級,即表示強(qiáng)污染;Pb得到污染級別為0級,即表示無污染。根據(jù)富集系數(shù)法(EF)的分析結(jié)果可知,重金屬Hg為中度到高度富集,重金屬Cd屬于超高度富集,重金屬Pb為無富集。其中重金屬Hg和Cd是受到人為活動的影響才會出現(xiàn)富集的情況。綜合Hg的污染為輕度污染,Cd為高度污染;Pb為無污染。(6)重金屬Cd的生物影響值處于ERL和ERM之間,表明偶爾會引起生物負(fù)效應(yīng);重金屬Hg的生物影響值略低于ERL,表示重金屬Hg處于極少會引起生物負(fù)效應(yīng)的邊緣,要給予一定的重視,若繼續(xù)積累就會引起生物負(fù)效應(yīng);重金屬Pb的含量遠(yuǎn)低于ERL,表示極少會引起生物負(fù)效應(yīng)。(7)本研究對砂質(zhì)沉積物中LOI、TOC和TN進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,有機(jī)指數(shù)的數(shù)值分布范圍為0.058%～0.12%,污染等級為Ⅱ級,屬于比較清潔類型。TN(%)平均值為0.010%,則有機(jī)氮的污染等級為Ⅲ級,屬于尚屬清潔的類型。(8)本研究還對砂質(zhì)沉積物中碳、氮的穩(wěn)定同位素組成(δ13C和δ15N)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,δ13C的變化范圍集中在-21.17‰～-19.57‰,均值為-20.23‰;δ15N的變化范圍集中在4.099‰～5.28‰,均值為4.16‰。根據(jù)δ13C、δ15N的值可分析其可能的來源,結(jié)果表明,渤海灣潮間帶砂質(zhì)樣品中有機(jī)質(zhì)的可能來源較為復(fù)雜,主要是自然陸源輸入和自身水體生物,主要為陸生C4植物,土壤有機(jī)質(zhì)以及海洋浮游生物的綜合來源。(9)綜合δ13C、δ15N、TOC/TN的值,利用碳、氮穩(wěn)定同位素的值來確定TOC等污染物可能來源,結(jié)果表明,渤海灣潮間帶砂質(zhì)樣品中有機(jī)質(zhì)來源具有多元性主要為陸生C4植物,土壤有機(jī)質(zhì)以及海洋水生植物,且TOC/TN不能特別嚴(yán)格的判斷有機(jī)質(zhì)來源。同時TOC、TN[和LOI與重金屬Hg、Cd和Pb的相關(guān)分析結(jié)果表明,TOC和TN與Hg、Cd和Pb不具有相似的來源。
【學(xué)位授予單位】：天津師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X55;X826
【圖文】：

圖３－１研宄區(qū)位置和樣品采集位置圖逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ａｒｅａ邋ａｎｄ邋ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ邋ｃｏｒ３．１．２氣候、水文逡逑

根據(jù)其形貌和用途可分為纖維、薄膜和發(fā)泡類三種微塑料。逡逑Ｈ逡逑圖４－１實驗處理過濾后的濾膜逡逑Ｆｉｇ．邋４－１邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｆｉｌｔｅｒｅｄ邋ｍｅｍｂｒａｎｅｓ逡逑■邋Ｈ邋１逡逑ｒ邐｜逡逑匪：ｉｌｉ』逡逑圖４－２在１０倍目顯微鏡下觀察到的濾膜上過濾出的微塑料部分圖逡逑Ｆｉｇ．邋４－２邋Ｐａｒｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｍｉｃｒｏｐｌａｓｔｉｃ邋ｉｍａｇｅ邋ｆｉｌｔｅｒｅｄ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｆｉｌｔｅｒ邋ｗａｓ邋ｏｂｓｅｒｖｅｄ邋ｕｎｄｅｒ邋ａ邋１０－ｆｏｌｄ逡逑ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ逡逑根據(jù)觀測到的微塑料的類型和數(shù)量，其中潮上帶觀測到的有纖維類和發(fā)泡類逡逑微塑料，低潮區(qū)表層０？５ｃｍ觀測到的多為纖維類，高潮區(qū)５？１０ｃｍ處觀測到有逡逑纖維類微塑料，綜合觀測結(jié)果其中主要為纖維類微塑料。逡逑通過實地觀測和查閱文獻(xiàn)，初步分析了不同類型微塑料的來源。纖維類微塑逡逑料顆粒主要來源于潮間帶地區(qū)漁業(yè)活動中所使用的養(yǎng)殖網(wǎng)、捕魚網(wǎng)及漁線等塑料逡逑制品碎裂形成的殘體。由于潮間帶地區(qū)養(yǎng)殖、打魚等漁業(yè)活動頻繁，廢棄的漁網(wǎng)、逡逑漁線在水體或海灘中因長時間的海水侵蝕，光照，風(fēng)化等環(huán)境作用碎裂成細(xì)小纖逡逑維狀殘體，會因水流等作用帶入該地區(qū)。海岸帶、海洋中纖維類微塑料的重要來逡逑源之一是衣物等化纖制品中的纖維

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2723394