武汉深为工程技术有限公司 湖北武汉 430056
摘要：微塑料是尺寸小于5毫米的塑料纤维、颗粒或者薄膜，其在环境中难以进一步降解且容易吸附一些不溶于水的有毒有害物质飘荡在水体中，会对生物器官产生不同程度的物理和化学伤害，其污染特性及控制机理研究已成为饮用水安全保障的新生关键命题。本文选取月亮湾公园、樊城江滩公园、白河与唐河交叉口、前杨家营为研究对象，通过现场采样、样品处理、光谱分析和热分析等技术，揭示了襄阳近岸表层水和潮滩沉积物中微塑料的分布规律。结果表明，4个区域表层水中微塑料丰度从小到大为前杨家营（1200个/m3）<白河与唐河交叉口（5400个/m3）<月亮湾公园（9800个/m/3）<樊城江滩公园（12500个/m3），潮滩沉积物中微塑料的丰度从小到大为前杨家营（800个/m2）<樊城江滩公园（1100个/m2）<月亮湾公园（2300个/m2）<白河与唐河交叉口（3800个/m2）。根据分析，微塑料丰度在一定程度上与河流动力学、人类活动、地理位置等因素密切相关。
关键词：表层水；土壤；微塑料；丰度
1.引言
随着塑料制品在人们日常生活中的普及，垃圾收集和处理设施不足，废物管理不善，使得进入环境的垃圾大量增加。其中，传统塑料在自然中难以发生降解或者降解不彻底，变成了数量庞大且更加难以处理的微塑料。微塑料一般是指粒径小于5mm的塑料纤维、颗粒或者薄膜，可分为初生微塑料和次生微塑料两种。
在微塑料完全消失之前，会对环境产生污染，对生物产生伤害。微塑料污染目前还没有完善的系统处理方案，而成熟且标准的微塑料检测方法是现阶段主要的研究任务[1]。本文基于近年来常用的微塑料检测方法旨在测定襄阳近岸表层水和潮滩沉积物中微塑料的丰度。微塑料粒径小、比表面积大、疏水性强、化学性质稳定。最常生产和检测到的微塑料聚合物有聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚苯乙烯PS、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚氯乙烯PVC等。一方面，其在缓慢降解过程中会释放一些有毒有害物质；另一方面，其作为传播毒素的载体，容易吸附水体中的重金属、持久性有机污染物、病原微生物等形成复合型污染物对生态环境产生危害。微塑料在水中停留时间长，容易被浮游生物摄食，破坏生物的身体机能，其毒性会在食物链中传递和富集，最终对人类健康产生威胁[2]。
襄阳地处中国华中地区、湖北省西北部、汉江中游，是汉江流域中心城市，鄂、豫、渝、陕毗邻地区的中心城市、长江中游城市群重要成员。襄阳市沿海岸线的不同功能的区域（污水处理厂、海滨浴场、河口区域、水产养殖区），是人类活动强度比较大的场所之一。目前对于襄阳不同区域微塑料的丰度，尤其是探究人类活动与微塑料分布之间的关系的研究较少，因此，选择沿海区域探究襄阳近岸微塑料丰度与微塑料分布和人类活动的关系。
2.材料与方法
2.1研究区域
本文选择襄阳为研究区域，沿海岸线采集了不同功能区域的潮滩沉积物样品和表层水样品。采样点均属于人类社会经济活动强度较大的区域。
2.2 采样方法
采样时间为6月到7月，此时各采样点旅游和航运活动较少，天气状况比较稳定，无季节性大风或大暴雨。所有站点均同步采集了水体和沉积物样品。在采集水样品的同时，采用YSI Pro Plus便携式多参数水质分析器现场测定海水的温度、盐度、pH和电导率等基本参数。
水体中微塑料的采样选择Manta拖网法、泵+联级过滤系统法和散装水样法。
（1）Manta拖网，购买于青岛水质检测设备公司，网眼尺寸为330微米，主要收集表层水中的微塑料颗粒。收集网以0.5m/s的速度在水面拖行1min，通过网口流量计获取进水量数据，最后用纯水冲洗滤网，将收集到的所有颗粒冲入1000ml的棕色玻璃瓶中保存，此过程分别在河两边和河中进行三次。
（2）泵+联级过滤系统法，购买于青岛水质检测设备公司，由抽滤泵和网眼尺寸分别为5mm、1mm、500μm、100μm、10μm的联级过滤系统组成，主要收集中下层水中的微塑料颗粒。分别在河两边和河中抽滤三次，每次抽滤水量为10m3，最后用纯水冲洗滤网，将收集到的所有颗粒冲入1000ml的棕色玻璃瓶中保存。
（3）散装水样法，采用带有刻度的容量为5L的不锈钢水桶采集随机地点水样品，每个点采集20L水（即4次），共采集5个点。采集到的水样用滤网进行过滤，再用纯水冲洗滤网，冲入1000ml的棕色玻璃瓶中保存。
潮滩表层沉积物的采集选择低潮水位时段的潮间带区域，用不锈钢采样铲采集20 cm×20 cm×5 cm的长方体，用铝箔纸包裹好放入密封袋保存。
2.3 微塑料的分离
将棕色玻璃瓶中的水样品摇晃混合均匀，倒取1000mL样品至烧杯中，加入约250mL30%H2O2，搅拌均匀。烧杯用铝箔纸封口并于室温放置24h后，移至75℃电热板加热1h，消解样品中的有机质。用真空抽滤器抽滤至5μm滤膜上待分析。
采集的沉积物样品放置室温下晾干，过筛后称取100g样品，加入饱和NaCl溶液进行第一次浮选，搅拌均匀，24h后提取上清液。再加入碘酸钠溶液进行第二次浮选，搅拌均匀，24h后提取上清液。使用真空抽滤器抽滤至5μm滤膜上并洗净盐分，滤膜放置于玻璃平板中待分析。所有滤膜均放置在4℃的冰箱保存。
2.4 微塑料的鉴定
设置空白对照，采用5μm滤膜对1L蒸馏水进行抽滤，并对滤膜上的微塑料进行计数以作为背景值，后续所有样品的微塑料丰度计算均扣除该背景值（5个/L）。
采用光学显微镜对滤膜上的微塑料进行初步分选，用镊子仔细挑选，观察并剔除肉眼可见的非微塑料颗粒。对可见的准备鉴定的颗粒进行分类计数，对其物理特征（形状、颜色、大致尺寸等）进行描述记录。
使用扫描电镜能谱仪测定微塑料的表面形态和聚合物的元素组成，筛选制备的样品中潜在的微塑料颗粒，排除非塑料颗粒。随机挑选150个颗粒进行鉴定，其中82%的颗粒鉴定为微塑料。水体中微塑料的丰度单位以每立方微塑料个数表示（个/m3），而沉积物中微塑料的丰度单位则表示为每平方米微塑料个数（个/m2）。
2.5 数据分析
采用Microsoft Excel 2019、Origin 8.1等软件对数据进行统计制图。
3.结果与讨论
总体上微塑料在襄阳近岸表层水中的数量分布差异大，丰度从小到大为前杨家营（1200个/m3）<白河与唐河交叉口（5400个/m3）<月亮湾公园（9800个/m/3）<樊城江滩公园（12500个/m3）。根据现场测定，樊城江滩公园的水体流速最慢，或许因为此原因微塑料在水中停留时间更长，故微塑料丰度更高。另外，樊城江滩公园作为人类休闲活动强度较大的地点，产生的塑料垃圾也更多，这或许也是微塑料丰度较高的一个原因。
总体上微塑料在襄阳潮滩表层沉积物中的数量分布与水体中的数量呈正相关，丰度从小到大为前杨家营（800个/m2）<樊城江滩公园（1100个/m2）<月亮湾公园（2300个/m2）<白河与唐河交叉口（3800个/m2）。潮滩表层沉积物中微塑料含量最高的地区为白河与唐河交叉口，而此地附近表层海水中微塑料的含量并不是最大，这可能是因为河岸沉积物拦截了一部分微塑料，导致上游中的微塑料并没有完全输送到水中去，而是发生了沉积。另外月亮湾公园的微塑料丰度也较大，极有可能是因为人类活动影响。
4.结论
从结果比较，襄阳市近岸表层水中的微塑料丰度樊城江滩公园最大，襄阳市潮滩沉积物中的微塑料的丰度白河与唐河交叉口最大。在以后的研究中，应从丰度、分布和化学成分方面完整地描述微塑料的特性，并进行大规模的空间和时间比较，以便评估微塑料对环境生态的污染量。
参考文献：
[1] 顾伟康，杨国峰，刘艺，等.环境介质中微塑料的处理与检测方法研究进展[J].土木与环境工程学，2020，42：135-143.
[2] 蓝益添，陈星霖，刘漫琳，等.微塑料对淡水鱼生长的影响研究[J].生物学通报，2019，54：50-52.
作者简介：
陈相旭，男，1991年11月14日生，汉族，湖北十堰，大学本科，初级工程师，研究方向：市政给排水方向。