秦皇島近岸海域潮間帶砂質沉積物中微塑料和重金屬污染特征

陳月琴，羅維，孫聰慧，吳光紅*

(1. 天津師范大學 天津市水資源與水環境重點實驗室，天津 300387；2. 中國科學院 生態環境研究中心 城市與區域生態國家重點實驗室，北京 100085)

1 引言

環渤海地區是中國工業化和城市化最發達的3個地區之一。隨著經濟的快速發展，對資源和能源的消耗量加大，尤其是塑料制品的大范圍使用，使得塑料垃圾產量大增，造成了塑料垃圾污染。塑料垃圾具有難降解，隨著環境作用（在自然環境中緩慢老化分解）極易分解為微塑料（<5 mm）[1–2]。微塑料表面極易吸附持久性有毒物質如Hg、Pb等以及其他有機物，并經過生物地球化學作用對海洋環境及其生態系統造成嚴重影響[3–4]。河口、海岸、大洋和深海均已檢測到了微塑料，微塑料具有顆粒小、數量多、分布廣的特征而易被海洋動物誤食產生危害，在海洋環境中造成生態風險[4–7]。本文以秦皇島近岸海域潮間帶為研究區域，采集砂質沉積物樣品，對樣品中的微塑料、重金屬和營養鹽及其碳和氮同位素組成進行分析，探討微塑料的來源形態和微觀形貌，對其重金屬和營養鹽含量及其可能來源進行了分析。為渤海微塑料污染防控和深入研究提供技術支持。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

于2017年6月在秦皇島近岸海域（39.5° N，119.0° E）設置21個砂質沉積物采樣點（圖1），各點的采樣面積約為2 m2。使用自制采樣器采用梅花采樣法分別采集了潮間帶的低潮區、中潮區和高潮區的0～5 cm和5～10 cm兩層沉積物及潮上帶的0～5 cm表層沉積物，在清潔的容器中混合均勻，取質量約2 kg砂質樣品封存于聚乙烯塑料袋內，立即帶回實驗室自然風干。保存于封口袋中，置于干燥器中備用。

圖1 研究地點和采樣點分布Fig. 1 Study area and distribution of sampling sites

2.2 分析方法

微塑料分析方法：所有砂質樣品在50℃干燥48 h，基于密度分離原理，利用NaCl溶液在敞口鋁板上進行浮選。在淺鋁板（直徑約為35 cm）中，將50 g干燥樣品與250 mL飽和NaCl溶液混合用玻璃棒手動攪拌2 min。沉降2 h后，將砂層上方的溶液轉移到500 mL燒杯中再沉降1 h，將溶液通過1.0 mm孔徑的玻璃纖維過濾器過濾。實驗過程中所使用的燒杯和轉移裝置均使用超純水多次洗滌，洗滌液也通過相同的玻璃纖維過濾器過濾，以使粘附在容器壁上的微塑料損失最小。……