滇池微塑料赋存特征及塑料添加剂对微藻生长的影响

In recent years, the environmental pollution and ecological risk of micro-plastics have aroused great concern at home and abroad. China is a big country in plastic production and consumption, and also one of the countries with the largest emission of land - source plastic waste in the world. Land-based micro-plastics are also the main sources of marine and atmospheric micro-plastics. At present, the research of micro-plastic pollution is mainly concentrated in the marine environment, and there are few studies on the plastic pollution of inland water environment. Therefore, it is urgent to know the pollution characteristics and distribution of the plastic pollution of freshwater. Dianchi Lake is a typical shallow lake, received widespread attention because of eutrophication, is one of the focus of China's management of the "three lakes". System features and distribution of micro-plastic pollution in Dianchi is urgently needed. This project combines field survey sampling analysis and indoor simulation experiments in different regions of Dianchi and aims to study 1) characteristics and distribution of micro-plastic pollution of water and sediment in Dianchi; 2) the occurrence characteristics of plastic additives in different regions of Dianchi; 3)The ecotoxicity of different micro-plastic pollutants to microalgae. The research results of this project will help us to further understand and evaluate the status and ecological risk of micro-plastic pollution in inland lakes, and provide scientific basis and basic data for the prevention and control of micro-plastic pollution.

近年来，微塑料的环境污染和生态风险引起了国内外高度关注。我国是塑料生产与消费大国，也是全球陆源塑料垃圾排放最多的国家之一。陆源微塑料还是海洋和大气微塑料的主要来源。目前微塑料污染研究主要集中于海洋环境，针对内陆水环境塑料污染研究为数不多，因此急需了解内陆湖泊水环境塑料污染的污染特征与分布规律。滇池作为典型的浅水型高原湖泊，由于富营养化问题受到普遍关注，是我国重点治理的“三湖”之一，目前尚未有针对滇池微塑料污染的特征与分布规律的系统研究。本研究拟通过对滇池不同区域进行野外调研采样分析与室内模拟实验相结合，研究（1）滇池水体与沉积物微塑料污染的特征与分布规律；（2）滇池不同区域塑料添加剂的赋存特征；（3）模拟不同微塑料污染物质对微藻的生态毒性。项目的研究成果有助于深入了解和评估内陆湖泊水环境微塑料污染的现状和生态风险，为内陆湖泊环境微塑料污染的防治提供科学依据和基础数据。

湖泊微塑料的空间分布、影响因素及生态效应的研究是湖泊微塑料污染研究的重要内容。本项目通过野外调查和模拟实验对滇池微塑料污染进行了研究，获得以下结果：1）滇池沿岸滩涂大塑料丰度南多北少，主要是泡沫类和薄膜类。其来源主要包括农业种植、渔业活动和生活排污等。2）滇池表层水体微塑料的丰度整体特征为湖中心丰度高、湖岸区域丰度低，平均丰度为130.74个/m3。滇池表层水体微塑料在形状方面以纤维占比最高，在粒径方面以<1mm为主，在颜色方面以蓝色和透明为主，在化学性质方面以PET和PE为主。结果表明滇池表层水体微塑料来源主要受渔业活动和生活污水影响。同时我们还发现滇池水体微塑料的空间分布与水下地形的粗糙度显著相关。3）滇池表层沉积物中微塑料的平均丰度为476.7个/kg（DW）。微塑料的丰度呈现北部和东部高、南部和西部低的特点。滇池表层沉积物微塑料的粒径分布以<1mm为主；微塑料颜色较为丰富，以“蓝色”和“透明”为主；微塑料的形状中占比最高的是纤维状。滇池表层沉积物中的微塑料化学性质以PET和鉴定为染色剂的微塑料物质为主。结果说明滇池沉积物中微塑料来源以渔业活动和生活污水排放为主。4）滇池水体中的塑料添加剂物质的浓度未达到检出限。模拟老化对塑料的理化性质产生显著影响，老化导致塑料出现开裂和破碎、材质变硬、耐高温性能下降、出现新的官能团以及拉曼光谱发生变化等。5）模拟实验研究表明，双酚A对微藻生长和光合作用有一定的抑制作用，而壬基酚和邻苯二甲酸酯则没有明显的抑制作用。在微塑料粒径的影响方面，我们发现不同微米粒径和浓度微塑料对微藻的生长无显著影响。.综上所述，滇池微塑料污染水平与国内其他湖泊类似，受渔业活动和生活排放影响较多。塑料添加剂双酚A对微藻生长有一定生态毒性效应。此外，我们还发现水体微塑料分布与水下地形因素有关，值得进一步研究。这些研究结果为湖泊微塑料污染防治以及湖泊微塑料污染模拟研究提供了重要科学依据。