【摘要】：微塑料(Microplastics)通常是指粒徑小于5 mm的塑料微粒,作為一種海洋環(huán)境中不斷增加的新興污染物而備受關(guān)注。微塑料的粒徑較小,易被海洋生物誤食,沿著食物鏈的傳遞效應(yīng)不斷累積,最終可能危害人類健康。本研究建立了海洋經(jīng)濟(jì)生物體中微塑料分離提取的前處理方法,運(yùn)用體視顯微鏡、衰減全反射傅里葉變換紅外顯微成像光譜儀(ATR-μ-FT-IR)和掃描電子顯微鏡-能譜儀(SEM-EDS)多種顯微技術(shù)和微分析方法,優(yōu)化了微塑料檢測(cè)體系,并應(yīng)用到海洋經(jīng)濟(jì)生物體的微塑料檢測(cè)中;初步探討了微塑料在典型海洋經(jīng)濟(jì)貝類中的綜合特征與區(qū)域、物種及季節(jié)變化的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:1)海洋生物中微塑料的分離鑒定技術(shù)本研究通過(guò)10%KOH消解和熱過(guò)濾相結(jié)合,建立了海洋經(jīng)濟(jì)生物體中微塑料分離提取的前處理方法,并應(yīng)用于分離海洋經(jīng)濟(jì)生物中的微塑料。結(jié)果表明,10%KOH消解體系的消解效率較高,聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)和聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)加標(biāo)回收率為96.7% 98.6%,方法精密度較好,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=3)≤3.2%,能夠滿足海洋經(jīng)濟(jì)生物體中微塑料檢測(cè)分析的要求。該前處理方法具有簡(jiǎn)單、高效、對(duì)樣品中微塑料損害低等優(yōu)點(diǎn)。本研究以體視顯微鏡和ATR-μ-FT-IR為主,并結(jié)合SEM-EDS完善了微塑料鑒定的多元分析技術(shù),不同檢測(cè)方法之間的互補(bǔ)為微塑料鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性提供了保障。運(yùn)用該分離鑒定技術(shù),檢測(cè)了山東省青島市和東營(yíng)市海洋經(jīng)濟(jì)貝類軟組織和魚(yú)類消化道中的微塑料,分析了微塑料在海洋經(jīng)濟(jì)生物體中的分布特征,并表征了生物攝入微塑料的表面形貌,成功運(yùn)用SEM-EDS排除了生物體中攝入的非微塑料顆粒,進(jìn)一步驗(yàn)證了該分離鑒定技術(shù)的適用性。2)典型海洋經(jīng)濟(jì)貝類中微塑料的分布特征為了考察微塑料在海洋經(jīng)濟(jì)貝類中的富積情況,調(diào)查分析了青島市5個(gè)水產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)市售的櫛孔扇貝(Chlamys farreri)、紫貽貝(Mytilus galloprovincialis)、長(zhǎng)牡蠣(Crassostrea gigas)和菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)中的微塑料,發(fā)現(xiàn)62.5%以上的雙殼貝類中檢出微塑料的存在。不同市區(qū)不同雙殼貝類中檢出微塑料的平均豐度變化范圍為0.9 19.4 items/individual和1.3 21.1 items/g(消化系統(tǒng)組織濕重)。菲律賓蛤仔攝入的微塑料以白色顆粒為主,其余三種雙殼貝類多為黑色纖維;檢出微塑料的粒徑大多小于500μm,隨著微塑料粒徑的增大,數(shù)量呈遞減的總體趨勢(shì);豐度最高的微塑料聚合物類型是人造絲(Rayon);雙殼貝類攝入的纖維狀微塑料呈現(xiàn)表面凹凸不平、出現(xiàn)裂痕等不均質(zhì)現(xiàn)象,且部分微塑料表面出現(xiàn)了含氧官能團(tuán)。通過(guò)檢測(cè)山東省青島市和福建省廈門市常見(jiàn)的7種海洋經(jīng)濟(jì)貝類消化系統(tǒng)中微塑料的富集情況,發(fā)現(xiàn)70%以上的貝類中存在微塑料污染。青島市不同貝類消化系統(tǒng)中微塑料平均豐度變化范圍為1.2 4.1 items/individual和0.8 4.4items/g(消化系統(tǒng)組織濕重);廈門市不同貝類消化系統(tǒng)中微塑料平均豐度變化范圍為1.3 6.0 items/individual和2.1 4.0 items/g。大多貝類攝入的微塑料形狀以纖維為主;攝入微塑料的顏色以黑色、白色和透明色為主;隨著微塑料粒徑的增大,數(shù)量呈遞減的總體趨勢(shì),粒徑小于500μm占微塑料總量的22.7% 66.7%。青島市海洋經(jīng)濟(jì)貝類攝入微塑料的主要聚合物類型是Rayon和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET),而廈門市海洋經(jīng)濟(jì)貝類攝入微塑料的主要聚合物類型是Rayon和聚偏氟乙烯(PVDF)。聚酯纖維和人造絲纖維的表面形貌特征不同。3)基于貝類攝入微塑料綜合特征的統(tǒng)計(jì)分析1)長(zhǎng)牡蠣與櫛孔扇貝、菲律賓蛤仔和紫貽貝中的微塑料綜合特征的相關(guān)性均較高,在兩兩比較中,分別有100%、92%和84%的相關(guān)性≥0.5;菲律賓蛤仔與紫貽貝和櫛孔扇貝中微塑料綜合特征的相關(guān)性均較低,在兩兩比較中,分別僅有32%和48%的相關(guān)性≥0.5;2)菲律賓蛤仔、文蛤、毛蚶、貽貝和海螺中微塑料綜合特征的區(qū)域性差異較為明顯;3)紫貽貝和長(zhǎng)牡蠣中微塑料綜合特征的季節(jié)差異性較為明顯。貽貝顯示出明顯的區(qū)域和季節(jié)變化特征,因此,貽貝可作為一種比較良好的海洋微塑料生物監(jiān)測(cè)物種�？傮w上,本研究揭示了研究區(qū)域內(nèi)的海洋經(jīng)濟(jì)生物體內(nèi)的微塑料污染特征,并且從微塑料的形狀、顏色、粒徑和聚合物類型方面初探了海洋經(jīng)濟(jì)貝類攝入微塑料的特征與區(qū)域、物種和季節(jié)的關(guān)系。該研究可為海洋微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供技術(shù)支持,并為海洋生物中微塑料污染狀況評(píng)估和海產(chǎn)品健康安全評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【圖文】：

發(fā)現(xiàn)每件衣服經(jīng)單次洗滌可產(chǎn)生多達(dá) 1900 根纖維。此外，研究表明大氣環(huán)境中的微塑料可能會(huì)通過(guò)沉降進(jìn)入陸海環(huán)境（周倩 et al., 2017），，大氣沉降也是海洋環(huán)境中微塑料的來(lái)源之一。微塑料在環(huán)境中的歸趨圖見(jiàn)圖 1-1。

表 2-6 魚(yú)類樣品的生物學(xué)指標(biāo)Table 2-6 Biologic indexes of commercial fish from different areas屬 種 棲息特性 個(gè)數(shù)體長(zhǎng)(cm)體重(g/個(gè))消化道濕重(g/個(gè))黃魚(yú)屬 小黃魚(yú) 浮游魚(yú)類 10 20.25±0.34a156.65±6.97 4.81±0.82木葉鰈屬 比目魚(yú) 底棲魚(yú)類 10 18.28±0.90 194.00±24.17 13.65±9.71平湁屬許氏平?jīng)嫷讞~(yú)類 10 21.82±0.92 309.38±19.11 25.34±6.20浕屬 梭魚(yú) 底棲魚(yú)類 10 20.44±0.82 106.20±11.74 11.13±1.26a平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（average ±standard deviation）（1）海洋經(jīng)濟(jì)生物體中微塑料的個(gè)體檢出率及豐度
【學(xué)位授予單位】：自然資源部第一海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X55

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 趙淑江;王海雁;劉健;;微塑料污染對(duì)海洋環(huán)境的影響[J];海洋科學(xué);2009年03期

本文編號(hào)：2652587