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浮游生物泵助力科學(xué)家解讀bei部灣微塑料的分布和來源
閱讀：415 發(fā)布時(shí)間：2023-8-22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bei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bei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
bei部灣是位于南海西北部的半封閉海灣，不僅是中國(guó)四大傳統(tǒng)漁場(chǎng)之一，也是中國(guó)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(zhǎng)，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bei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bei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(hào)：23.570，150m規(guī)格）采集了微塑料樣品。
圖1 研究區(qū)域地圖（bei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(hào)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(cè)定被測(cè)微塑料的化學(xué)成分。
研究結(jié)果
1. 微塑料豐度
bei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. bei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。bei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(duì)bei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(kù)。有關(guān)研究成果也為bei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.