滨海湿地环境中微塑料表面性质及形貌变化

作     者：周倩 涂晨 张晨捷 章海波 付传城 李远 李连祯 熊宽旭 徐笠 骆永明 Qian Zhou;Chen Tu;Chenjie Zhang;Haibo Zhang;Chuancheng Fu;Yuan Li;Lianzhen Li;Kuanxu Xiong;Li Xu;Yongming Luo

作者机构：中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 浙江农林大学环境与资源学院浙江省土壤污染生物修复重点实验室杭州311300 中国科学院南京土壤研究所中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 北京市农林科学院北京农业质量标准与检测技术研究中心北京100097 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2021年第66卷第13期

页      面：1580-1591页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：国家自然科学基金(41771351,41991330) 中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-DQC015) 国家重点研发计划(2016YFC1402202)资助 

主　　题：微塑料 盐沼 红树林 海岸带湿地 定位试验 表面变化 

摘      要：海岸带湿地是微塑料的重要聚集区.目前,对海岸带真实湿地土壤环境中微塑料表面形貌和性质变化研究甚少.本研究选取我国北方温带的黄河口盐沼湿地和南方亚热带的北部湾红树林湿地,以聚苯乙烯发泡和聚乙烯薄膜为受试微塑料对象,通过原位土壤掩埋(地下暴露)和非掩埋(地上暴露)定位试验和定期采样,观察和分析微塑料表面形貌、官能团、比表面积和疏水性等变化,以揭示南北典型生物地理海岸带湿地环境微塑料表面性质及形貌变化特征.在形貌上,南方北部湾红树林湿地中发泡微塑料表面出现更多的凹坑和孔洞,地上暴露的发泡18个月后,表面发生脆化和易脱落现象,而地下暴露的未出现此现象;对于比表面积,黄河口盐沼湿地原位土壤掩埋发泡和薄膜的更高;对于羰基指数,黄河口盐沼湿地土壤环境中发泡和薄膜表面的增长速率更快,地上暴露的微塑料更容易老化;对于表面疏水性,南北两类湿地土壤中掩埋薄膜表面疏水性均降低.对于微塑料类型,发泡和薄膜型微塑料均以大孔和介孔为主,发泡表面形貌更易发生变化,但薄膜比表面积变化更大.可见,滨海土壤环境微塑料表面性质及形貌变化与湿地类型及条件、微塑料种类及其暴露方式和时间等多因素有关,但对这些变化的机理有待深入研究.综上,本研究可为我国海岸带环境微塑料表面微界面化学过程和环境行为研究及其风险管控提供科学依据.