本文關(guān)鍵詞：典型濱海潮灘及近海環(huán)境中微塑料污染特征與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋和海岸環(huán)境中的微塑料(5 mm)作為一種新型的污染物近年來(lái)已逐漸受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。由于其顆粒小、數(shù)量多、分布廣且易于被海洋魚(yú)、貝類等生物體攝食,會(huì)構(gòu)成生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)際上,近年來(lái)有關(guān)微塑料污染研究的報(bào)道快速增加,而我國(guó)尚處于起步階段。本研究選擇我國(guó)北方海岸帶潮灘為研究區(qū),通過(guò)優(yōu)化微塑料浮選、分離及鑒別方法,率先研究了北黃海及渤海典型潮灘地區(qū)微塑料的類型、粒徑、豐度、分布及其影響因素,分析了微塑料形貌特征及表面附著物質(zhì),初步探明了渤海海面和部分海洋生物體中微塑料的積累狀況,在方法學(xué)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面為我國(guó)海岸及近海環(huán)境中微塑料污染及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究提供了科學(xué)依據(jù)。本研究針對(duì)濱海潮灘土壤或沉積物樣本,建立了一套連續(xù)流動(dòng)分離浮選裝置,實(shí)現(xiàn)微塑料浮選分離的便捷性和高效性,回收率達(dá)到97%。運(yùn)用該裝置,成功獲取河北曹妃甸典型潮灘土壤中不同類型和豐度的微塑料,并首次觀測(cè)到塑料編織袋扁絲碎片類的微塑料,進(jìn)一步驗(yàn)證了該分離方法的適用性。采用該裝置及浮選分離方法,發(fā)現(xiàn)山東沿海旅游海灘(或荒灘)、河口、養(yǎng)殖區(qū)和漁船碼頭區(qū)潮灘土壤或沉積物中均存在顆粒類(聚乙烯)、發(fā)泡類(聚苯乙烯)、纖維類(低密度聚乙烯)、碎片類(聚乙烯或聚丙烯)和薄膜類(聚丙烯)微塑料,其中,以發(fā)泡類為主,占58%~92%,其次是碎片類,而顆粒類和薄膜類較少。個(gè)別點(diǎn)位以碎片類為主,主要為風(fēng)化的工程塑料編織袋碎片。在微塑料大小上,小于1 mm的微塑料占主導(dǎo)地位(約占總數(shù)量60%);在豐度上,具有空間差異性,與潮灘類型有關(guān)。從微塑料平均豐度來(lái)看,旅游海灘(或荒灘)中微塑料豐度為720.38±2059.09個(gè)/kg(以沉積物濕重計(jì)),河口區(qū)為149.95±219.95個(gè)/kg,漁船碼頭區(qū)為193.75±52.68個(gè)/kg,養(yǎng)殖區(qū)高于其他潮灘類型,達(dá)到2049.38±3980.66個(gè)/kg。不同質(zhì)地潮灘中微塑料顆粒類型、大小和豐度也存在差異,沙質(zhì)灘以1mm的發(fā)泡類微塑料為主,泥質(zhì)灘則以1 mm的碎片類微塑料為主。在渤海表層海水微塑料調(diào)查中,選擇渤海海峽客運(yùn)航道近岸區(qū)和渤海中心遠(yuǎn)離海岸區(qū)兩個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行了微塑料分析。發(fā)現(xiàn)了碎片類、纖維類和薄膜類等微塑料類型,渤海海峽客運(yùn)航道海面微塑料豐度達(dá)27.0個(gè)/m3,渤海中心區(qū)為11.8個(gè)/m3。渤海微塑料污染及其來(lái)源和影響因素值得進(jìn)一步研究。通過(guò)調(diào)查分析渤海萊州灣、北黃海煙臺(tái)漁人碼頭、廣西北部灣等近海底棲生物體內(nèi)微塑料積累狀況,發(fā)現(xiàn)魁蚶(Scapharca broughtonii)、毛蚶(Scapharca kagoshimensis)、中國(guó)蛤蜊(Mactra chinensis)、菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)、皺紋綠螂(Glauconome corrugate)、日本圀(Charybdis(Charybdis)japonica)、三疣梭子蟹(Portunus(Portunus)trituberculatus)、脈紅螺(Rapana Venosa)等底棲生物體內(nèi)均有微塑料積累,豐度在70~2000個(gè)/kg(以鮮重計(jì))之間,包括顆粒類、碎片類、纖維類和薄膜類。濱海潮灘和海水環(huán)境中的微塑料污染可能是這些底棲生物體內(nèi)微塑料的主要來(lái)源,對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),這些底棲生物均是日常食用的海產(chǎn)品,因而可能通過(guò)食物鏈對(duì)人體健康帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)利用掃描電子顯微鏡和能譜儀對(duì)黃渤海典型潮灘土壤中分離的微塑料進(jìn)行表面形貌及附著物質(zhì)的鑒定表明:環(huán)境中的微塑料樣品表面呈現(xiàn)明顯的粗糙,裂紋等不均質(zhì)現(xiàn)象;同時(shí),表面裂縫中夾雜著土壤顆粒等雜質(zhì),或者附著鐵氧化物等物質(zhì);一些微塑料表面還觀察到疑似藻類的生物有機(jī)體和疑似石油的黑色油狀物質(zhì)等附著物。因此,長(zhǎng)期存在于海岸帶環(huán)境中的微塑料表面及其復(fù)雜,會(huì)成為環(huán)境污染物和生物體的載體,并通過(guò)在海洋環(huán)境中共遷移形成擴(kuò)散污染。未來(lái)應(yīng)更加關(guān)注海洋及海岸環(huán)境中微塑料的動(dòng)態(tài)過(guò)程和生態(tài)效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：微塑料 渤海 濱海潮灘 海洋生物 表面形貌 附著物質(zhì) 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X55
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-18
• 1 海洋及海岸環(huán)境中微塑料研究進(jìn)展18-34
• 1.1 微塑料的采樣、分離與鑒定方法研究21-22
• 1.1.1 微塑料樣品采集和分離方法及裝置研發(fā)21
• 1.1.2 微塑料鑒定和分析方法21-22
• 1.2 海岸環(huán)境中微塑料的類型、來(lái)源及分布研究22-27
• 1.2.1 海岸環(huán)境中微塑料類型與源解析22-25
• 1.2.2 海岸環(huán)境中微塑料粒徑、豐度及分布25-27
• 1.3 海岸環(huán)境中微塑料表面微形貌及其與污染物結(jié)合特征研究27-29
• 1.3.1 微塑料表面微形貌27-28
• 1.3.2 微塑料表面污染物的結(jié)合特征28-29
• 1.4 海岸環(huán)境中微塑料污染的生態(tài)效應(yīng)研究29-31
• 1.4.1 生物體中微塑料的富集與分布29-31
• 1.4.2 微塑料及其復(fù)合污染物對(duì)生物體的毒性效應(yīng)31
• 1.5 本學(xué)位論文擬解決的科學(xué)問(wèn)題、研究?jī)?nèi)容及意義31-34
• 2 海岸帶環(huán)境及生物樣品的采集、分離與分析34-45
• 2.1 研究區(qū)概況34-35
• 2.1.1 河北省曹妃甸圍填海區(qū)34
• 2.1.2 山東省海岸帶地區(qū)34-35
• 2.2 濱海潮灘土壤及沉積物中微塑料樣品采集、分離、鑒別與表征35-38
• 2.2.1 微塑料樣品采集點(diǎn)位分布及方法35-37
• 2.2.2 潮灘樣品中微塑料分離方法37
• 2.2.3 微塑料樣品的統(tǒng)計(jì)、表征和形貌分析方法37-38
• 2.3 渤海海水中微塑料樣品的采集與分離38-39
• 2.3.1 微塑料樣品采集38-39
• 2.3.2 微塑料樣品分離39
• 2.4 近海底棲生物樣品的采集及其微塑料提取39-44
• 2.5 微塑料數(shù)據(jù)處理和空間分布制圖44-45
• 3 潮灘土壤及沉積物中微塑料的連續(xù)流動(dòng)分離浮選裝置及方法優(yōu)化45-51
• 引言45-46
• 3.1 供試材料與方法46
• 3.2 微塑料的連續(xù)流動(dòng)分離浮選裝置設(shè)計(jì)46-47
• 3.3 微塑料的連續(xù)流動(dòng)分離浮選流程47
• 3.4 模擬回收試驗(yàn)47-48
• 3.5 基于優(yōu)化方法的曹妃甸潮灘土壤微塑料類型、豐度與粒徑分布特征48-50
• 3.6 小結(jié)50-51
• 4 山東省不同類型濱海潮灘中微塑料類型、來(lái)源、豐度及分布51-70
• 引言51
• 4.1 供試材料與方法51-52
• 4.2 山東濱海潮灘中微塑料類型、來(lái)源、豐度及分布52-69
• 4.2.1 微塑料類型及粒徑52-57
• 4.2.2 微塑料來(lái)源57-59
• 4.2.3 微塑料豐度59-64
• 4.2.4 微塑料分布64-69
• 4.3 小結(jié)69-70
• 5 渤海表層海水及典型海洋底棲生物中微塑料類型及豐度初步研究70-82
• 引言70-71
• 5.1 供試材料與方法71
• 5.2 渤海表層海水及典型海洋底棲生物微塑料類型及豐度71-81
• 5.2.1 渤海表層海水微塑料類型、來(lái)源與豐度71-76
• 5.2.2 典型海洋底棲生物中微塑料類型、來(lái)源與豐度76-81
• 5.3 小結(jié)81-82
• 6 海岸帶微塑料表面微觀特征與附著物質(zhì)識(shí)別82-92
• 6.1 供試材料與方法83
• 6.2 海岸帶微塑料表面微觀特征、附著物質(zhì)識(shí)別83-91
• 6.2.1 濱海潮灘中微塑料表面形貌特征83-87
• 6.2.2 濱海潮灘中微塑料表面的附著物質(zhì)87-91
• 6.3 小結(jié)91-92
• 7 總討論與總結(jié)論92-102
• 7.1 總討論92-99
• 7.1.1 需要強(qiáng)調(diào)微塑料研究中方法學(xué)創(chuàng)新的重要性92-94
• 7.1.2 深化認(rèn)識(shí)環(huán)境中微塑料老化及時(shí)空分布規(guī)律94-95
• 7.1.3 關(guān)注海洋及海岸環(huán)境超微塑料的行為及歸趨95-96
• 7.1.4 重視海洋及海岸環(huán)境微塑料表面附著物質(zhì)與復(fù)合污染風(fēng)險(xiǎn)研究96-97
• 7.1.5 加強(qiáng)微塑料的海岸及海洋生態(tài)環(huán)境效應(yīng)及海產(chǎn)品安全研究97-99
• 7.2 總結(jié)論99-100
• 7.3 特色與創(chuàng)新點(diǎn)100-101
• 7.4 不足之處101
• 7.5 未來(lái)研究建議101-102
• 參考文獻(xiàn)102-112
• 附錄112-122
• 英文縮略對(duì)照表112-113
• 圖題匯總113-120
• 中文圖題113-116
• 英文圖題116-120
• 表題匯總120-122
• 中文表題120-121
• 英文表題121-122
• 作者簡(jiǎn)介122-123
• 攻讀學(xué)位期間研究成果123

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：292261