《Journal of Environmental Sciences》:Metropolitan atmospheric microplastics: Characteristics and its inputs to fluvial system
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微塑料大气沉积通量研究:以成都为例,发现市区(246 n/(m2·day))>郊区(192 n/(m2·day))>城郊(177 n/(m2·day)),纤维和碎片为主,与降水强度正相关,人类活动影响显著,雨季总输入量达689.07-1088.37 kg。
刘一辰|刘玉杰|孟玉川|刘国东|柴光明|黄晓华|陈宇
四川大学水利与山地河流工程国家重点实验室,成都,610065,中国
摘要
作为水环境中微塑料(MPs)污染的重要途径,大气沉降在全球微塑料循环中起着关键作用。本研究调查了中国成都市城区、郊区和远郊地区的大气微塑料污染情况。微塑料的浓度从城区(246 n/(m2·day))逐渐降低到郊区(192 n/(m2·day)和远郊(177 n/(m2·day)),其主要成分是纤维和碎片。通过主成分分析(PCA)对微塑料的来源进行评估,发现了三种主要模式,这些模式共同解释了总方差的73.9%。其中最主要的成分(占55.1%)代表了日常塑料产品的混合来源,这种来源在所有地区都普遍存在。相关性分析表明,该大城市中的大气微塑料浓度与降水量呈正相关,与风向关联较弱,与温度或湿度无显著相关性。人为活动对大气微塑料水平有显著影响,而微塑料与其他空气污染物之间未观察到明显的关系,这表明它们的排放源不同。水文分析工具量化了每年雨季期间大气微塑料输入当地河流系统的总量,范围在689.07至1088.37公斤之间。这些发现为评估大气沉降在城市塑料污染中的作用提供了定量基础,并有助于制定针对大城市的缓解策略。
章节摘录
引言
目前,微塑料(MPs)普遍存在于各种环境中,包括淡水、淡水沉积物、海水、海洋沉积物、土壤、大气和冰川中(Leonard等人,2023年)。微塑料的普遍存在影响了鱼类、虾类和贝类等生物的摄食、生长和繁殖,其生物积累和食物链传播也可能对人类健康造成危害(Shukla等人,2024年)。尽管关于微塑料传输距离的研究
研究区域和采样活动
采样点选在中国成都的城区、郊区和远郊区(图1)。采样点1位于四川省成都市武侯区,周围是人口密集且人类活动频繁的居住区。采样点2位于成都市双流区,该地区植被茂盛,居住区分布稀疏。采样点3位于
大气微塑料的沉降通量
成都市大气微塑料的平均沉降量依次为城区(246 n/(m2·day) > 郊区(192 n/(m2·day) > 远郊区(177 n/(m2·day)),这表明大气微塑料的浓度可能与采样点所在地区的人口密度和人类活动频率有关。研究期间采集的大气微塑料主要颜色类型有三种:透明(48%)、蓝色
结论
本研究量化了大气微塑料进入成都河流系统的量,通过水文分析确定总负荷在689.07至1088.37公斤之间。大气微塑料的沉降量呈现出明显的城区 > 郊区 > 远郊的梯度(分别为246、192和177 n/(m2·day),其主要成分是纤维和碎片。远郊区中薄膜状微塑料的比例较高,这可能受到农业活动的影响。通过PCA对来源进行了评估
作者贡献声明
刘一辰:撰写——初稿、可视化、方法论、正式分析。刘玉杰:调查。孟玉川:撰写——审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。刘国东:撰写——审稿与编辑、方法论。柴光明:方法论、数据管理。黄晓华:撰写——审稿与编辑、调查。陈宇:撰写——审稿与编辑、调查。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金(编号:52379071)的支持。作者衷心感谢四川大学同事在实验室分析方面提供的帮助。