1、第45卷梁贺升，蓝小龙，林文杰，等.韩江下游水体中微塑料污染特征与来源分析J.环境科学与技术，2022，45（12）：126-132.Liang Hesheng，LanXiaolong，Lin Wenjie，et al.Occurrence and source characterizations of microplastic pollution in the lower reaches of Hanjiang River,southern ChinaJ.Environmental Science&Technology，2022，45（12）：126-132.Environmental Sc
2、ience&Technology第45卷 第12期2022年12月Vol.45 No.12Dec.2022环境科学与技术 编辑部：（网址）http:/（电话）027-87643502（电子信箱）收稿日期：2022-07-14；修回2022-09-22基金项目：潮州市科技计划项目（2019GY05）；广东省普通高校重点领域专项（2020ZDZX1032）；韩山师范学院博士启动项目（QN202022）作者简介：梁贺升（1981-），男，硕士，主要研究方向为微塑料污染过程，（电子信箱）lhs_；*通讯作者，（电子信箱）。韩江下游水体中微塑料污染特征与来源分析梁贺升1，蓝小龙1*，林文杰1，宁增平2（
3、1.韩山师范学院，广东潮州521041；2.中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室，贵州贵阳550081）摘要：微塑料是一种新兴环境污染物。近年来针对环境中微塑料污染备受国内外学者关注。韩江是广东省第二大河流，其中微塑料污染特征与来源有待研究。为此，该研究通过系统采集韩江下游不同功能区水体样品，基于光学显微镜和傅里叶红外光谱分别查明水体中微塑料的丰度、颜色、形态和成分，评估韩江下游水体中微塑料的污染现状，探讨其来源。结果表明，韩江下游水体中微塑料污染水平相对较低，平均丰度为(283176)n/m3。韩江不同河段微塑料残留水平和特征差别较大，说明来源存在比较大的差异。饮用水源地河段的
4、微塑料丰度最低且形貌一致度较高，很可能是来源于上游输入和大气沉降。人口密集的城区、水上公园和郊区河段的微塑料丰度明显较高且形貌多样，很可能与周边居民区生活污水排放和工业区工厂排放的废水、废气有关。总体而言，韩江水体微塑料污染较轻，但仍需做好防控管理，深入推进禁塑工作，限制一次性塑料的使用，完善城市污水收集处理系统，严防人员密集区和工业企业等重点区域塑料污染物入河。关键词：微塑料污染；来源；河水；韩江；广东中图分类号：X522文献标志码：Adoi：10.19672/ki.1003-6504.1653.22.338文章编号：1003-6504(2022)12-0126-07Occurrence a
5、nd Source Characterizations of Microplastic Pollutionin the Lower Reaches of Hanjiang River,Southern ChinaLIANG Hesheng1，LAN Xiaolong1*，LIN Wenjie1，NING Zengping2（1.Hanshan Normal University,Chaozhou 521041,China;2.State Key Laboratory of Environmental Geochemistry,Institute of Geochemistry,Chinese
6、Academy of Sciences,Guiyang 550081,China）Abstract：Microplastic is an emerging pollutant.Many researches have frequently focused on microplastic pollution inrecent years.The Hanjiang River is the second largest river in the Guangdong Province,southern China.However,thelevels of microplastic pollution
7、 were still unknown.In this study,the microplastic samples were filtered from different sitesof water bodies from the lower reaches of Hanjiang River.The microplastic samples were combined with optical microscope and FT-IR to reveal the pollution levels,colors,shapes and constituents of microplastic
8、s in the lower reaches ofHanjiang River.The results indicated that the average abundance of microplastic was(283176)n/m3.The abundances andmorphology of microplastics differed among the different sampling sites,demonstrated their discrepant sources.The sampling site of drinking water source had lowe
9、st abundances and similar morphology of microplastic probably originated fromupstream input and atmospheric deposition.The sampling sites of densely populated urban areas,water parks and suburbshad highest abundances and various morphology,which could be associated with sewage discharges,industrial
10、wastewaterand gas discharges nearby.In all,although the microplastic pollution in the Hanjiang River were in low level,the greateffort still needs to enhance the management of plastic wastes,such as limiting plastic production locally,improvingsewage collection and treatment system,taking strict pre
11、cautions against the plastic inputs in the populated and industrialareas in the Hanjiang River.Key words：microplastic pollution;sources;river water;the Hanjiang River;Guangdong塑料自20世纪被发明以来，已被广泛运用于人类生产和生活中。在过去50年里，全世界已生产了91亿t塑料并每年还以8.7%的速率增长1。然而，由于塑料具有廉价特点以及日常管理的不完善，大量塑第12期料制品被丢弃，其中80%被丢弃于垃圾填埋场和环境中2。
12、常见的塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）1。由于塑料具有耐磨、耐腐蚀性特性，大多数被丢弃的塑料都会在环境中长时间残留。通常来说，塑料在环境中只会在物理、化学和生物作用下（光照、水力和风力等）发生磨损并分解成许多微小的塑料（简称微塑料，粒径一般小于5 mm）3。由于微塑料的颗粒很小，很容易通过吞食方式进入生物体内。一旦微塑料进入生物体内，很可能会对生物体产生负面健康效应4-6。例如，造成消化道堵塞或者引起伪饱腹感等物理性伤害，最终扰乱生物的新陈代谢、抑制生长和发育甚至死亡等现象7-9；此外，微塑料本身含有或者附着众多有毒物质
13、，这些物质会随微塑料被吞食进而毒害生物10-12。微塑料已广泛残留于海洋、陆地淡水系统、土壤甚至生物体内。微塑料污染已成为生态环境科学领域的重要研究议题之一。海洋是全球微塑料的最终汇聚地13。据估计，海洋表面漂浮着5万亿个塑料碎片14。河流是输送陆源的微塑料到海洋的主要途径。越来越多研究表明河流中微塑料的污染水平也和海洋同样严重15。由此可见，降低入海河流微塑料的污染水平是解决海洋持续微塑料污染问题的关键。而探讨入海河流的微塑料污染现状和来源是解决微塑料污染问题的前提。韩江是广东第二大河流，也是我国东南沿海主要河流之一。根据2016年荷兰学者Laurent Lebreton等在 Nature
14、Communication 杂志上的刊文中估计，韩江是世界上排放微塑料最多的20大河流之一，排名第1816。该文章的结论是基于模型估算得出的。然而，目前并没有研究报道了韩江中微塑料的实际残留水平。为此，本次研究拟通过采集韩江下游河水中微塑料样品。通过结合光学显微镜确定河水中微塑料的丰度、颜色及形态，并用傅里叶红外光谱（FI-IR）分析河水中微塑料的污染特征，旨在揭示韩江下游中微塑料的污染状况及来源解析。进一步提高对韩江微塑料污染的科学认知，同时也为未来韩江流域微塑料污染防控提供科学依据。1材料与方法1.1研究区概况及样品采集韩江流经福建和广东省，流域面积达3万km2，干流长达470 km。年径
15、流总量245亿m3。受季风气候影响，流域径流量呈明显季节变化，4-9月径流量最大，占全年径流量的80%。10月-次年3月之后径流量显著减少，占全年径流量的20%。流域内降雨量充沛，多年平均降雨量在1 4001 700 mm。本研究通过选取下游4个采样区进行水样采集，分别是饮水源地（A）、中心城区（B）、娱乐公园（C）和城市郊区（D），每个采样区设置4个采样点，共16个采样点。具体如图1所示。样品采集时间为2022年5月。利用10 L不锈钢采水器采集0.51 m处次表层水，并用900目不锈钢筛网进行现场过滤17，18，每个采样点均过滤100 L水。为尽可能降低采样的不确定性，每个采样点均重复采集
16、3次，最后结果取3个平行样的平均值。水样过滤完毕后，将筛上物（0.015 mm）小心保存好，带回实验室进行下一步处理。1.2样品前处理和分析带回实验室的筛上物首先用镊子小心剔除肉眼可见大颗粒的枯枝落叶、泥沙等等杂物，然后用去离子水将所有筛上物冲洗到100 mL烧杯中。再将烧杯中的悬浮液用0.45 m的水系微孔滤膜过滤，使悬浮物附着于滤膜之上。将过滤后的滤膜放置于100 mL烧杯中。首先加入ZnCl2溶液（=1.53 g/mL）去除密度大的泥土等物质19，然后将分离出来的密度较轻的悬浮物加入30%H2O2溶液进一步去除细颗粒有机质颗粒19。收集到的微塑料首先利用体视显微镜（XTZ-D，上海光学仪器，配置江南显微镜电子目镜HDCE-X5（1020）挑选出微塑料，并对微塑料进行拍照、利用测量软件Scoe Image对微塑料的颜色、形状和粒径统计20。然后利用傅里叶变换红外光谱仪（MAGNA-550，Nicolet，美国）对得到的常见微塑料进行成分鉴定，鉴定方法是和已知塑料的标准谱图进行比对21。1.3质量保证与数据统计分析为防止样品在采集和前处理过程中造成污染，所有参与采样和实验的人员均穿着