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KC-Denmark浮游生物泵助力解讀北部灣微塑料分布來源

瀏覽次數(shù):1378 發(fā)布日期:2023-6-20  來源:本站 本站原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請注明出處

近期,自然資源部第四海洋研究所朱祖浩副研究員研究團(tuán)隊(duì)基于浮游生物泵原位大體積過濾的采樣方法,采集了北部灣25個(gè)點(diǎn)位的微塑料顆粒物樣品,并進(jìn)行了系統(tǒng)分析,為北部灣微塑料的豐度分布情況及污染源分析提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

研究背景

北部灣是位于南海西北部的半封閉海灣,不僅是中國四大傳統(tǒng)漁場之一,也是中國和東南亞漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的縮影。近年來,由于該區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速增長,工業(yè)污水、生活污水、海水養(yǎng)殖廢水等的加速排放,使該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境問題從陸地?cái)U(kuò)散到了沿海海洋,導(dǎo)致該區(qū)域出現(xiàn)了不同程度的微塑料污染。目前該區(qū)域微塑料研究較少。

研究過程

為了解北部灣地區(qū)受微塑料污染的程度,研究團(tuán)隊(duì)于2021年9月,在北部灣設(shè)置了25個(gè)采樣站位(圖1),并利用來自丹麥KC Denmark A/S公司的浮游生物泵(型號:23.570,150m規(guī)格)采集了微塑料樣品。

圖1 研究區(qū)域地圖(北部灣)(Zhu et al., 2023)浮游生物泵采集微塑料樣品

本次研究使用的浮游生物泵來自KC Denmark A/S公司,型號為23.570,由泵和收集器兩部分組成。泵由不銹鋼制成,最大耐壓深度為150米,泵速為26,000L/h;收集器由流量計(jì)、收集網(wǎng)(本研究采用300 μm網(wǎng)目)和聚碳酸酯制成的收集瓶組成,收集瓶孔徑為60 μm。泵內(nèi)總過濾面積約3000cm2。浮游生物泵連接在一個(gè)不銹鋼機(jī)架上,由帶電力電纜的控制箱控制。浮游生物泵采集微塑料樣品如圖2所示。

圖2 左圖:浮游生物泵;右圖:利用浮游生物泵原位采集微塑料顆粒物樣品圖示(Zhu et al., 2023)

采集樣品后,采用體式顯微鏡,配以數(shù)碼相機(jī)及“HQimage”軟件表征微塑料的物理性質(zhì)。并使用傅里葉變換紅外光譜儀(μ-FTIR)測定被測微塑料的化學(xué)成分。

研究結(jié)果

1. 微塑料豐度

北部灣MPs的豐度從0.01個(gè)/m3-0.89 個(gè)/m3不等,平均為0.25±0.25個(gè)/m3。

2. 微塑料的特性

在采集的微塑料樣品中發(fā)現(xiàn)了三種形狀:碎片、纖維和顆粒。在表層海水中,MPs主要由纖維組成(53%),其次是碎片(46%),而顆粒僅占1%。

3. 北部灣微塑料的來源

通過主成分-多元線性回歸分析,確定了MPs的不同來源。北部灣的微塑料污染物以陸地輸入(如包裝材料、紡織品、漁業(yè)和海水養(yǎng)殖)為主。主要有CE(纖維素)、PE(聚乙烯)、PVAL(聚乙烯醇)和PS(聚苯乙烯)等四種來源。

研究結(jié)論

浮游生物泵用于采集海水中的微塑料是一種非常新穎的采樣設(shè)計(jì),過去很少有人使用這種設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。本次研究發(fā)現(xiàn),利用浮游生物泵對北部灣海水中的微塑料進(jìn)行采樣,比其他常規(guī)設(shè)計(jì)更方便使用,也更加節(jié)省時(shí)間,采集的樣品也非常具有代表性。建議后續(xù)研究人員應(yīng)在可行的研究地點(diǎn)使用原位浮游生物泵采樣的方法,創(chuàng)建一個(gè)一致的微塑料數(shù)據(jù)庫。有關(guān)研究成果也為北部灣的微塑料污染防控提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

1. Zhu Z, Hossain K B, Wei H, et al. Distribution and sources of microplastics in the Beibu Gulf using in-situ filtration technique[J]. Marine Pollution Bulletin, 2023, 188: 114614.

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