新聞科研進(jìn)展
精密測(cè)量院在河流生態(tài)系統(tǒng)微塑料顆粒輸移機(jī)制方面取得重要進(jìn)展
近期，精密測(cè)量院王學(xué)雷研究團(tuán)隊(duì)在河流生態(tài)系統(tǒng)微塑料顆粒輸移機(jī)制方面取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建河流水動(dòng)力模型和顆粒追蹤耦合模型，量化了不同類(lèi)型微塑料顆粒在研究區(qū)不同水文條件下的懸浮濃度、沉積濃度、輸移路徑、運(yùn)移時(shí)長(zhǎng)和距離，揭示了不同程度洪水事件情景中微塑料顆粒輸移機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域的頂級(jí)期刊《Journal of Hazardous Material》（《危險(xiǎn)材料雜志》）上。
黨的二十大報(bào)告指出，要積極開(kāi)展新污染物治理。微塑料是一種典型的新型污染物，來(lái)源于各種塑料制品，易于在水環(huán)境中遷移。微塑料本身具有較強(qiáng)的毒害作用，還可以吸附眾多污染物，可累積于人體產(chǎn)生危害。微塑料的概念早在 2004 年就已經(jīng)提出，之后國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了自然界中微塑料環(huán)境行為的一系列研究。早期針對(duì)微塑料污染的研究主要集中在海洋環(huán)境中，近些年來(lái)河流、湖泊等淡水生態(tài)系統(tǒng)中的微塑料污染問(wèn)題開(kāi)始受到關(guān)注。目前河流中微塑料的研究仍處于起步階段，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究主要聚焦在淡水系統(tǒng)中微塑料的分布特征及賦存現(xiàn)狀，微塑料在河流中的動(dòng)態(tài)輸移過(guò)程相關(guān)研究相對(duì)缺乏。河流的水動(dòng)力條件變化影響微塑料的遷移能力和賦存特征，開(kāi)展河流生態(tài)系統(tǒng)中微塑料顆粒輸移過(guò)程研究，可以深入揭示不同類(lèi)型微塑料顆粒在河流中的運(yùn)移機(jī)制，基于水動(dòng)力模型構(gòu)建顆粒輸移模型可以為污染源匯區(qū)識(shí)別和路徑追蹤提供有效工具。
漢江中游微塑料顆粒輸移模擬點(diǎn)及bathymetry文件
不同徑流條件下微塑料顆粒懸浮濃度和沉積濃度分布
該項(xiàng)研究利用漢江中游流域的水文數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)構(gòu)建典型河段水動(dòng)力模型，并在此基礎(chǔ)上耦合顆粒輸移追蹤模型，基于實(shí)際開(kāi)展的調(diào)研數(shù)據(jù)，選擇研究區(qū)最常見(jiàn)的五種微塑料顆粒，分別模擬多種水文情勢(shì)下顆粒輸移過(guò)程，探究了不同類(lèi)型微塑料顆粒在洪水不同階段運(yùn)移路徑、時(shí)長(zhǎng)、濃度的演變規(guī)律，結(jié)果表明高流量階段微塑料顆粒懸浮濃度顯著大于沉積濃度；在洪水落平階段，微塑料顆粒總沉積濃度呈現(xiàn)出緩慢的增加趨勢(shì)；高密度微塑料顆粒更易發(fā)生沉積；PET顆粒運(yùn)移距離最短，PP顆粒運(yùn)移距離最長(zhǎng)且到達(dá)相同模擬點(diǎn)所需的時(shí)間更短。該項(xiàng)研究揭示了不同水文條件對(duì)微塑料顆粒運(yùn)移過(guò)程的影響，研究結(jié)果為深入理解河流水體中微塑料顆粒運(yùn)移過(guò)程和驅(qū)動(dòng)機(jī)制提供了新的見(jiàn)解，為河流水體中微塑料污染控制和治理提供了有效工具。
相關(guān)研究成果以“Dispersal and transport of microplastic particles under different flow conditions in riverine ecosystem”（《河流生態(tài)系統(tǒng)中微塑料顆粒在不同水流條件下的擴(kuò)散和遷移》）為題發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域的頂級(jí)期刊《Journal of Hazardous Material》（《危險(xiǎn)材料雜志》）上，博士后呂曉蓉為該項(xiàng)研究的第一作者，研究員王學(xué)雷為通訊聯(lián)系人。
該項(xiàng)研究得到了中國(guó)科學(xué)院特別研究助理資助項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、中國(guó)博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目、湖北省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目等的聯(lián)合資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130033