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基于微塑料赋存特征的阿什河污染情况分析

2021-04-11李昀东宣立强

乡村科技 2021年36期
关键词:阿什河段水样

李昀东 刘 硕 宣立强 夏 青

(哈尔滨师范大学地理科学学院 黑龙江 哈尔滨 150500)

0 引言

近年来,伴随着经济社会的迅速发展,塑料制品的广泛应用,塑料污染问题愈演愈烈。微塑料(指粒径小于5mm的塑料)作为塑料家族中的特殊类别,更容易吸附水环境中的其他种类污染物[1],因此潜在的生态风险更高。目前国内外学者对淡水环境中微塑料的研究较少,尤其是针对与人类生产生活密切相关的城市内河水环境中微塑料污染展开的研究极少。

阿什河是松花江右岸的一级支流,其下游河段在哈尔滨市主城区内,流经香坊区和道外区的城乡接合部。流域内以工业、商业、种植业和禽畜养殖业为主[2]。人类生产生活中产生的塑料制品、废品会通过多种途径进入到自然环境中,长期积累将严重危害水环境。经文献阅读与实地考察,发现除集中式点源污染外,沿岸乡村河段面源污染十分严重,这是造成阿什河下游河段微塑料污染等各类污染问题的原因[3]。

影响边坡稳定性因素包括内在因素和外在诱发因素。其中内在因素包括边坡区地形条件、地层岩性,外在因素包括人类工程活动、降雨入渗、地震力的作用。现阶段影响边坡因素主要为地形条件、地层岩性和人类工程活动,随着雨季来临,降雨入渗将为对边坡稳定起做重要影响因素。

针对阿什河的下游河段展开研究,明确水环境中的微塑料污染情况,更能反映出人类活动对河流中微塑料污染的影响,进而挖掘规律,为治理当地生态环境提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

本研究采集阿什河下游河段水样(如图1所示),沿阿什河河道,自信义沟汇入口上游至阿什河汇入松花江口共设置12个采样点(A1-A12),每个采样点使用不锈钢采水器采集水样,返回实验室后于4℃条件下储存,以备后续实验处理。

图1 阿什河采样点布设

1.2 样品处理

首先对全部水样进行过滤处理,再使用饱和ZnCl2溶液对水样进行密度浮选[4],随后加入30%过氧化氢溶液[5]消解处理,去除水样中的有机质,结束后将水样通过孔径20μm~5mm的滤膜,再对滤膜进行震荡清洗,最终对水样进行干燥、结晶处理。

本研究将微塑料划分为纤维、碎片、薄膜和颗粒四种形态。纤维状微塑料在所有形态类型中占比最大(40.29%),如工业纤维、居民衣物洗涤等产生的纤维类塑料;其次是碎片类微塑料(25.47%),表面形态较为光滑,可能来源于饮料瓶、轮胎等;薄膜状微塑料(18.35%),表面有明显褶皱,可能来源于超市购物袋、农膜等;颗粒状微塑料占比最小(15.89%),常见的来源有工业生产中排放的颗粒和人类护肤品中的微珠等[6]。

1.3 样品鉴定

电阻率值为3.64~11.22 Ωm,声波时差为231.58~302.57 μs/m。从电测曲线解释成果可以看出视电阻率值有升高现象,同时声波时差值变小。

2 结果与讨论

2.1 微塑料赋存特征分析

在对东南亚的足球交往活动中,同样可以看到这样的政治用意。如1928年8月15日《申报》曾有过以下报道:马尼拉中国青年会篮球队队长蔡一钱、沈云章受菲律宾著名华侨领袖林珠光委托,专门到上海邀请乐华足球队访问菲律宾。其缘由是因为1928年6月,曾有香港医科大学足球队到菲律宾访问,比赛5场,以一胜、一平、三负的成绩给当地华侨以很大的刺激,特别是一贯热心体育的林珠光尤有无尽之感慨,故不惜巨资,拟邀请名震中外的上海乐华足球队前往菲律宾进行访问比赛,以振奋华界精神。

2019年阿什河水质状况如表1所示[11],信义沟汇入口上游水质为轻度污染,信义沟汇入后,下游水质变为中度污染,与本实验的微塑料丰度沿程变化成正相关,说明信义沟确实对阿什河水质造成了不良影响。然而本研究发现阿什河入江口的微塑料丰度已经降至小于信义沟口上游的微塑料丰度,但水质却仍为中度污染,由此可知阿什河口内存在其他类别的污染物,同样需重点关注和监测,从而整体改善入江水体的水质。

图2 部分水样中微塑料红外光谱图

从整体上看,阿什河水体中微塑料污染非常严重,丰度值为11970~39660个/m3,远超过国内外众多发达地区水体中的微塑料丰度,如西安市渭河(3670~10700个/m3)[8]、南京市内河水体(3475~21975个/m3)[9]、波兰维斯图拉河(1 600~2 500个/m3)[10]等。

图3 阿什河水样中微塑料丰度及形态

阿什河下游河段水体中微塑料丰度的沿程变化如图3所示。首先,信义沟的汇入增加了阿什河水体中的微塑料丰度:A1(15990个/m3)→A2(24960个/m3)。自A2至A4,微塑料丰度有所降低,主要是由于微塑料由水体向河床沉积物的沉降[7]。A4至A7河段流经城乡接合部,沿岸有峰火屯、扎家店屯、五棵树屯等村屯分布,是阿什河下游河段微塑料丰度的高值区。结合图1可知主要是受纳废水引起的,其中A7采样点在连续受纳两次废水之后,微塑料丰度值竟然高达39660个/m3。此外,通过实地考察,发现该河段沿岸的面源污染也十分严重,推测主要来源于村屯居民农业生产和日常生活塑料制品的不合理排放。塑料污染物可能通过人为活动、地表径流、大气输送等外力因素转移至阿什河水体中。A7至A12采样点河段无大型集中式废水排放口,各采样点的微塑料丰度大体上呈现逐渐降低的趋势,末尾采样点A12微塑料丰度为13950个/m3,仅高于A4(11970个/m3)。

2.2 阿什河水质情况分析

傅里叶红外光谱共检测出五种性质的微塑料,其中PE(38.75%)和PP(27.50%)占较大比重,这与国内外众多水环境中微塑料赋存特征研究结果一致。此外,还检测出PS(12.50%)、PET(11.25%)和PVC(10.00%)三类微塑料,均是当前使用率较高的塑料。水样中部分微塑料的红外光谱如图2所示。

使用显微镜对样品中疑似微塑料进行定量统计,连续三次观察,取平均值。再利用傅里叶红外光谱对挑选出的疑似微塑料进行扫描鉴定,以此步骤为基础,对数据进行校正。

表1 阿什河水质状况表

3 结语

通过实验鉴定,发现阿什河水体中微塑料丰度值非常高,为11 970~39 660个/m3,平均值为22 622.5个/m3。任何受纳废水的采样点位均会引起微塑料丰度的提高,而微塑料向沉积物的垂直沉降在一定程度上会降低水体中的微塑料丰度。通过横向对比,发现阿什河水体中微塑料污染十分严重,程度远超国内外其他地区水体的微塑料污染情况。从形态上看,阿什河水体中微塑料以纤维状最多,碎片状、薄膜状次之,颗粒状最少;从性质上看,阿什河水体中微塑料以PE和PP居多,PS、PET和PVC也有少量分布。

尽管入江口采样点位的微塑料丰度值相对较低,但其他局部区域污染情况十分严重,尤其是临近乡村的河段除集中式排放口外,沿岸面源污染情况也十分严重,亟待治理。这里给沿岸村屯居民提出几点建议:一是注意塑料等污染物务必通过正确的方式统一排放,不可随意排放;二是耕地位置最好设置在背风、平坦的区域,有效防止农膜被风力、水力迁移至水体中;三是要提高安全意识,日常饮水、用水以净化水为主,防止河水中塑料等各类污染物对人体健康造成危害。

再次,培养阿姨的阳光心态,一些阿姨因为一些小事就和雇主闹很大矛盾,这往往是因为她们分析问题时候过于偏激,心理负面想法太多,对阿姨要多培训她们积极阳光的心态,让阿姨的心里多一些阳光和正面的想法,而不是碰到什么事情都往不好的方面联想,不要动不动就辞职不干,可以多和阿姨分享一些实际案例,让阿姨能够和雇主换位思考,对雇主的一些言行更加理解和包容。

此外,研究还发现入江水体中微塑料丰度值虽然有所降低,但河流水质仍然较差,说明除微塑料外,阿什河口内存在其他类污染物,需具体分类监测和分析,进而改善入江水质。

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