【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,塑料被廣泛應(yīng)用于包裝材料、汽車制造和醫(yī)藥等等各個(gè)領(lǐng)域。每年有大量塑料垃圾涌入淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng),引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。其中,直徑小于5 mm的塑料顆粒被稱為微塑料。從北極到南極,從表層水體到深海沉積物,都有微塑料的分布。根據(jù)塑料碎片來(lái)源不同,微塑料可分為初級(jí)微塑料和次級(jí)微塑料。初級(jí)微塑料即工業(yè)上生產(chǎn)的具有顯微粒徑的塑料。如磨料、清潔產(chǎn)品(磨砂類潔面產(chǎn)品、牙膏、去角質(zhì)霜等)、塑料加工過(guò)程中使用的原材料和醫(yī)藥行業(yè)中使用的塑料微粒等,都屬于初級(jí)微塑料。近年來(lái),在海洋環(huán)境微塑料污染研究興起之后,也有研究者開(kāi)始關(guān)注內(nèi)陸淡水環(huán)境的微塑料污染問(wèn)題。還有研究者通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)探索微塑料和水生生物之間的毒理作用、微塑料和各種污染物之間的吸附規(guī)律等。修建大壩隔斷河流建成水庫(kù),水庫(kù)周邊尤其是大壩附近人口密度大,所受到的人類活動(dòng)干擾比較多,蓄水后水庫(kù)內(nèi)水體流動(dòng)有限,污染物的擴(kuò)散隨之受限,可能是微塑料聚集的潛在區(qū)域。三峽水庫(kù)是中國(guó)最大的水庫(kù),坐落在重慶市至湖北宜昌的長(zhǎng)江段,水庫(kù)蓄水后產(chǎn)生了許多人為污染源,水庫(kù)出現(xiàn)了重金屬、有機(jī)污染物等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。丹江口水庫(kù)國(guó)家南水北調(diào)中線工程的水源地,水庫(kù)的水質(zhì)是中線工程成功的必要前提。針對(duì)這兩座水庫(kù)內(nèi)微塑料污染的詳細(xì)研究尚未展開(kāi),因此,本研究調(diào)查了三峽水庫(kù)和丹江口水庫(kù)的微塑料污染情況,希望能為中國(guó)水庫(kù)微塑料污染現(xiàn)狀提供有價(jià)值的背景信息。對(duì)三峽水庫(kù)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),在三峽水庫(kù),隨著長(zhǎng)江由農(nóng)村流向城市,水中微塑料的濃度有逐漸增加的趨勢(shì),農(nóng)村與城市之間微塑料的濃度有明顯的差異(p0.05)。在大多數(shù)采樣點(diǎn)中,表層水和沉積物中的微塑料豐度并不成正比。表層水和沉積物中微塑料濃度與每個(gè)采樣點(diǎn)到大壩的距離之間沒(méi)有顯著的相關(guān)性(p0.05)。三峽水庫(kù)微塑料以纖維狀、透明、小體積和聚苯乙烯(PS)占優(yōu)勢(shì)。在水樣中,密度較低的微塑料占大多數(shù),如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE);在沉積物中占多數(shù)的是PS。此外,還對(duì)幾種微塑料表面吸附的化學(xué)污染物(壬酸、對(duì)甲醛和甲硫氨酸等)進(jìn)行了鑒定。在丹江口水庫(kù),經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),表層水和沉積物中都廣泛分布著微塑料,豐度范圍分別為467-15017 n/m3和15-40 n/kg。水庫(kù)主體區(qū)域微塑料污染水平不高,微塑料濃度最高的采樣點(diǎn)位于丹江口市的丹江口大壩附近。丹江口水庫(kù)樣品中檢測(cè)到的微塑料以纖維狀、彩色顆粒、小尺寸微塑料(2 mm)、PP為主。前人研究表明微塑料對(duì)多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和抗生素等污染物具有較強(qiáng)的吸附性。本研究選取了環(huán)境激素中的雌二醇(Estradiol,E2)為吸附對(duì)象,研究其在PE、PP和PS三種成分微塑料上的吸附情況,并評(píng)估了外界溫度和微塑料粒徑大小對(duì)吸附作用的影響。結(jié)果顯示,E2在三種微塑料上的吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)值符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)E2的吸附能力PEPPPS;微塑料對(duì)E2的吸附能力隨溫度的增加而降低;隨著微塑料體積減小,比表面積逐漸增大,相應(yīng)的吸附作用逐漸增強(qiáng)。本研究分析了三峽水庫(kù)和丹江口水庫(kù)水生態(tài)系統(tǒng)中微塑料的空間分布特征,討論了微塑料污染物復(fù)合物在水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)中的潛在影響,為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)河流型水庫(kù)的微塑料污染提供了有價(jià)值的參考資料;并通過(guò)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)微塑料與雌二醇的吸附作用特征進(jìn)行了研究,藉此分析了微塑料的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。本研究豐富了內(nèi)陸淡水系統(tǒng)(特別是飲用水源水庫(kù))微塑料污染數(shù)據(jù),有助于飲用水源的水質(zhì)改善和生態(tài)保護(hù)研究,三峽水庫(kù)和丹江口水庫(kù)微塑料風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理應(yīng)引起重視。
【圖文】：

殖功能（鐘壘等，２０１５）。曾有研宄觀察到人類如果長(zhǎng)期接觸雌激素，男性生殖逡逑健康會(huì)受到影響（Ｓｕｍｐｔｅｒａｎｄ邋Ｊｏｂｌｉｎｇ，邋２０１３）。全球河流和地表水中雌激素的分逡逑布如圖１．１所示。逡逑８逡逑

口水庫(kù)位于長(zhǎng)江最大的支流漢江和丹江交匯處；長(zhǎng)江流經(jīng)三峽水庫(kù)到達(dá)武漢市，逡逑丹江口水庫(kù)的水資源經(jīng)漢江也到達(dá)武漢市，并在此與長(zhǎng)江主干河段交匯，兩個(gè)水逡逑庫(kù)的水資源至此都匯入長(zhǎng)江（圖１．２）。兩個(gè)水庫(kù)的微塑料污染關(guān)系到長(zhǎng)江中下游逡逑水質(zhì)安全，更對(duì)長(zhǎng)江中游城市群的生態(tài)安全至關(guān)重要，尤其丹江口水庫(kù)，因其是逡逑國(guó)家南水北調(diào)中線工程的重要水源地，水質(zhì)安全的重要性不言而喻。目前，丹江逡逑口水庫(kù)重金屬、多環(huán)芳烴、抗生素和抗性基因等污染物都有報(bào)道，而微塑料的分逡逑布情況還不明晰。污染水通常是人類接觸水傳播疾病的主要途徑，丹江口水庫(kù)微逡逑塑料污染與我國(guó)無(wú)數(shù)居民的飲用水安全密切相關(guān)。而三峽水庫(kù)整體微塑料污染的逡逑相關(guān)信息也處于缺失階段，，亟待研宄者調(diào)查。逡逑ｆ逡逑凝Ｋ：：ｉ逡逑圖１．２三峽水庫(kù)和丹江口水庫(kù)地理位置逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｔｈｒｅｅ邋Ｇｏｒｇｅｓ邋Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ邋（ＴＧＲ）邋ａｎｄ邋Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ邋Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ邋（ＤＪＫＲ）逡逑現(xiàn)如今，微塑料普遍存在于世界各地的水生環(huán)境中。鑒于微塑料特殊的理化逡逑性狀，微塑料污染對(duì)水生環(huán)境造成了很大影響：微塑料體積小，易被水生生物誤逡逑食
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢植物園)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X524

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本文編號(hào)：2697627