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目前，环境中微塑料污染已成为全球性挑战。2016年至2021年间，全球塑料产量从3.35亿吨增加到3.91亿吨，但因其回收率低且塑料废物处理不当，大量微塑料积聚在江河湖库等水体中。淡水生态系统中微塑料污染问题及其生态风险已成为全球关注的热点问题。近年来，微塑料在多介质环境中的赋存特征的大尺度综合实测研究依然面临严峻挑战，一方面，因传统微塑料人工检测方法成本较高且耗时耗力，已有大多数研究样本较少，且研究区域有限，导致无法全面了解大尺度范围内的微塑料赋存现状及时空演变规律。另一方面，由于缺乏统一的微塑料检测标准方法，导致已发表的数据之间可比性差，数据可利用性低，值得关注的是，同一研究区域的研究结果由于分析方法的不同存在数量级的差异。虽然国内外科学家已经开展了一些突破性研究，但由于已有微塑料“丰度-尺寸”模型建立多依赖已发表数据（粒径范围差异大），且缺乏实测数据验证，这严重影响了对地表水中微塑料赋存现状的科学认识以及污染态势准确评估。
针对上述问题，中国水科院流域水循环模拟与调控国家重点实验室高博研究团队实测获得了我国重点流域湖库水体微塑料颗粒数据信息1万余个，在此基础上构建了全粒径范围的水体微塑料“丰度-尺寸”校正模型（已授权国家发明专利ZL 202410404730.1），校正了中国1331个地表水采样点的微塑料丰度数据，重塑了中国地表水中微塑料赋存丰度，并探讨了全国尺度及流域尺度下地表水中微塑料的赋存丰度特征、时空演变规律及潜在生态风险。相关成果以“Recalculating national occurrence of microplastics in China’s freshwater”为题，近期在线发表于Cell Press细胞出版社旗下期刊Cell Reports Sustainability。徐东昱正高和高博正高分别为该论文的第一作者和通讯作者。
研究发现
我国湖库水体中微塑料被广泛检出，丰度最低值和最高值分别在长江流域的洞庭湖和黄河流域的乌梁素海检出。我国湖库地表水中微塑料赋存粒径以小粒径为主，其主要粒径范围为10μm~300 μm，占比达~84.5%，且多以非纤维状（碎片）赋存。水体中微塑料的主要材质为PE、PP及PET等。基于上述微塑料实测数据信息，构建了微塑料全粒径范围的“丰度-尺寸”校正模型，校正了已发表的全国1331个采样点微塑料丰度数据。经校正，我国地表水中微塑料的平均丰度为4785±7130 n/m³，高于校正前的结果，这证明了已发表数据存在一定程度的低估，其原因是大多数前期研究多关注大粒径微塑料而忽视小粒径微塑料的检测。
我国不同流域水体中微塑料丰度排序如下：西北诸河>珠江流域>黄河流域>东南诸河>松花江流域>西南诸河>长江流域>海河流域>淮河流域。2016年-2022年，全国地表水中微塑料丰度的年变化总体呈现三个阶段下降趋势。基于生物敏感性分析的微塑料生态风险评价结果表明，全国1331个地表水采样点中79.7%的采样点存在一定程度微塑料积累，这其中83.9%的采样点处于低生态风险。
本研究建立的微塑料“丰度-尺寸”校正模型，能够显著提升微塑料丰度数据可比性，有助于科学理解我国地表水中微塑料的赋存丰度现状及生态风险，为我国地表水微塑料污染的管控和治理提供了科学依据和技术支持。
我国湖库地表水中微塑料的赋存特征
地表水微塑料“丰度-尺寸”校正模型
我国地表水中微塑料丰度的时空演变特征
论文信息
论文标题：
Recalculating national occurrence of microplastics in China’s freshwater论文网址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949790624004634DOI：https://doi.org/10.1016/j.crsus.2024.100302
