北运河水体、沉积物和鱼类中微塑料的分布特征研究

何文宣,李垒，孙思宇，李昌，李久义，田秀君*

1. 北京交通大学环境学院，北京 100044；2. 北京市水科学技术研究院，北京 100048；3. 流域水环境与生态技术北京市重点实验室，北京 100048；4. 北京市北运河管理处，北京 101100 5. “水中典型污染物控制与水质保障”北京市重点实验室，北京 100044

全球塑料产量近年来持续增长，2020 年达4.6×108t（Wei et al.，2022）。由于人们的大量使用和不当处置，预计到2050 年将累计约有1.2×1010t塑料废弃物进入垃圾填埋场或自然环境（Geyer et al.，2017）。在所有塑料碎片中，粒径小于5 mm 的塑料被定义为微塑料（Thompson et al.，2004）。作为新型污染物，微塑料广泛分布在世界各地的海洋（Kanhai et al.，2017）、河流（Samandra et al.，2023）、大气（Jia et al.，2022）、土壤（Hu et al.，2022）和生物体（樊珂宇等，2022）中。由于微塑料的持久性、生物蓄积性和生物毒性（Wang et al.，2021）作用，其对生态环境将造成危害。

由于密集的人类活动和高度城市化，城市河流成为微塑料污染的热点地区。城市河流的微塑料分布受多种因素影响，如城市化、人口密度及土地利用类型。Kunz et al.（2023）研究发现台湾城市地区河流的微塑料丰度高于农村地区，且与人口密度呈正相关，住宅和商业区域是微塑料的主要贡献源。对台湾城市河流的研究还发现，季节更替影响微塑料的丰度（Huang et al.，2023）。Zhao et al.（2023）对延河微塑料调查发现，微塑料的丰度与地理环境、人均GDP 和人为因素有关，污水处理厂是微塑料污染的重要点源。Wu et al.（2022）评估了乌江流域水坝对微塑料的拦截效应。范梦苑等（2022）的研究表明，微塑料的丰度与耕地面积、降水量、紫外线强度呈正相关，与溶解氧、氧化还原电位和风速呈负相关。不同水期也是影响城市河流微塑料污染变化的重要因素，相关研究仍然缺乏。

城市河流水体各种介质环境中均发现微塑料的赋存。法国塞纳河水体中微塑料丰度为0.003—0.108 items·L-1（Dris et al.，2015）；越南西贡河纤维和碎片微塑料在水体中的丰度分别为172—519 items·L-1和0.01—0.223 items·L-1（Lahens et al.，2018）；对英国泰晤士河水体中2760 个微塑料检测发现微塑料的丰度从21.7 items·L-1到44.3 items·L-1之间变化（Devereux et al.，2022）。作为全球最大的塑料生产商，微塑料在中国河流中无处不在，如珠江、海河和成都城市河流等水体中均有微塑料的检出（表1）。沉积物被认为是微塑料的储存库，人口稠密的加拿大圣劳伦斯河（Crew et al.，2020）和越南湄公河（Kieu-Le et al.，2023）沉积物中微塑料的丰度高达0.065×103—7.56×103items·kg-1和3.3×103—7.9×103items·kg-1，比偏远地区青藏高原河流（Feng et al.，2021）和大丰河（Liu et al.，2021a）沉积物中微塑料的丰度高1—2 个数量级。鱼类也是微塑料污染的重要受体。在南非瓦尔河26 条鲤鱼肠道内观察到682 个微塑料颗粒（Saad et al.，2022），南渡江鱼类肠道内微塑料的检出率达90.5%（Chen et al.，2022a）。

表1 国内外河流表层水中微塑料的丰度Table 1 Abundance of microplastics in river surface waters at home and abroad

北运河是北京市人口集中、产业聚集、城市化水平高和污染严重的主要河流之一，北运河承担全市96%以上的污水排放任务，包括大量径流雨水和生活污水（李晓玉等，2022）。北运河（北京段）河长89.4 km，流域面积4 293 km2，约占北京市总面积的26%（孙思宇等，2022）。北运河流域多年平均降雨量为643 mm，降雨主要集中在6—9 月（汛期），约占全年降水量的84%（莫晶等，2021）。温榆河、小中河、通惠河和凉水河为主要汇入支流。目前关于北运河的微塑料污染非常有限，主要报道了北运河特定时段内单一介质（水体或沉积物）中微塑料的总体污染状况（胡嘉敏等，2021；门聪等，2022），不同水期多环境介质（水体、沉积物与鱼类）中微塑料的分布特征还缺乏深入的研究。本文以北运河表层水、沉积物及鱼类为研究对象，分析不同水期（汛期与非汛期）表层水和沉积物中微塑料丰度的时空分布，讨论水体、沉积物和鱼类微塑料的组成差异，揭示了北运河微塑料的来源。研究结果将有助于更全面的了解北运河微塑料的污染现状，为北运河微塑料污染监控和防治提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 样品采集

如图1 所示，本研究选取北运河干流自北关闸至杨洼闸共41.9 km 的河段为研究对象，共设置9个采样点。其中S1—S5 位于通州中心城区，商业和旅游业发达，定为城市段；S6—S9 位于通州郊区，周围分布村庄和果园，定为郊野段。2021 年8 月和11 月分别对水体和沉积物样品进行采集。使用不锈钢桶采集0—20 cm 深度的表层水，每份水样取5 L，使用抓泥斗对表层沉积物进行采集，每个采样点设置2 份平行样，采集完成后将所有样品统一带回实验室置于4 ℃冰箱保存。鱼类样品在2021 年8月采用地笼进行捕获，排除体型极小的鱼，共收集6 种类型27 条鱼，测量体长和体重如表2 所示，所有鱼类在实验分析之前置于-20 ℃冰箱保存。

图1 采样点分布图Figure1 Distribution of sampling sites

表2 北运河鱼类的基本信息Table 2 Basic information on the fish of the Beiyun River

1.2 微塑料的提取

水样通过20 μm 的不锈钢滤膜过滤（潘雄等，2021），将滤膜放入锥形瓶中，随后加入50 mL 30% H2O2溶液超声10 min，然后移入气浴恒温振荡箱在65 ℃、80 r·min-1的条件下消解48 h。通过饱和ZnCl2溶液（ρ=1.6 g·cm-3）进行浮选并重复3 次，收集上清液过滤到10 μm 的尼龙滤膜上，将滤膜置于干净有盖的培养皿中待测。

采用两步浮选的方法来分离沉积物（Nuelle et al.，2014），首先将沉积物样品在65 ℃下烘干至恒定质量，然后将样品通过5 mm 不锈钢筛以去除较大的颗粒和石块。称取50 g 样品并加入含有300 mL饱和NaCl 溶液（ρ=1.2 g·cm-3）的烧杯中，将混合物搅拌5 min，室温下静置24 h，然后将上清液置于另一干净烧杯中，重复上述浮选步骤3 次，最后将收集的上清液通过真空泵抽滤到20 μm 的不锈钢滤膜上，后续利用30% H2O2溶液消解，饱和ZnCl2溶液（ρ=1.6 g·cm-3）进行二次浮选，最后真空抽滤到10 μm 的尼龙滤膜上，将滤膜置于干净有盖的培养皿中待测。

鱼类微塑料提取参考Li et al.（2015）的方法，通过解剖取出鱼类肠道并放入锥形瓶中，样品中加入30 倍体积的30% H2O2溶液，在气浴恒温震荡箱65 ℃、80 r·min-1消解48—72 h。然后加入2 倍体积的饱和NaCl 溶液静置24 h，最后将溶液过滤到10 μm 的尼龙滤膜上，将滤膜置于干净有盖的培养皿中待测。

1.3 微塑料的表征

使用体式显微镜（蔡司Stemi508，德国）观察并记录微塑料的数量、颜色、形状及粒径，典型微塑料照片如图2 所示。将微塑料按照形状分为纤维、薄膜、碎片、泡沫和颗粒共5 类；粒径分为≤0.5 mm、0.5—1 mm、1—2 mm 和2—5 mm 共4 类；颜色包括透明/白色、绿色、红色、蓝色、黑色和黄色共6种类型。使用共聚焦显微拉曼光谱仪（HORIBA XploRA PLUS，法国）鉴定聚合物的成分，对比Wiley 提供的KnowItAll 数据库，匹配率70%以上确定其成分。

图2 北运河典型微塑料照片Figure 2 Photos of typical microplastics from the Beiyun River

1.4 质量保证与质量控制

为避免外部污染，实验时穿戴纯棉实验服和丁腈手套。保持门窗关闭，减少人员流动。实验所使用的仪器和容器均用超纯水冲洗3 次。溶液均采用0.45 μm 滤膜过滤后使用。实验过程中所有样品和器皿均用铝箔纸覆盖。设置空白对照来测试环境的背景值，结果表明空白样品并未发现微塑料。

1.5 统计分析

使用Excel 2019 数据统计，SPSS 进行相关性分析（P＜0.05 具有显著相关性），使用Origin 2022与Arcgis 10.2 绘制结果。水体微塑料丰度单位使用“items·L-1”表示，沉积物微塑料丰度单位使用“items·kg-1”表示，鱼类肠道内微塑料丰度单位使用“items·ind-1”表示。

2 结果与分析

2.1 水体中微塑料的丰度及组成特征

如图3a 所示，北运河汛期表层水中微塑料的丰度范围为 4.9—22.1 items·L-1，平均丰度为(13.3±4.73) items·L-1，非汛期表层水中微塑料的丰度范围为 3.1—14.8 items·L-1，平均丰度为(7.40±3.44) items·L-1。汛期S8 点位和非汛期S1 点位水体中微塑料污染负荷最高。从时间尺度上看，汛期表层水中微塑料的平均丰度显著高于非汛期（t=4.26，P=0.000）（图3b）。空间对比发现，汛期郊野段表层水的微塑料丰度 (15.7±4.13) items·L-1＞城市段 (11.3±4.42) items·L-1（t=-2.16，P=0.046），而非汛期呈现相反的结果，表现为城市段(8.86±4.08) items·L-1＞郊野段 (5.58±0.70) items·L-1（t=2.24，P=0.040）（图3c）。

图3 北运河汛期和非汛期表层水中微塑料的时空丰度差异Figure 3 Spatial and temporal abundance differences of microplastics in flood and non-flood surface water of the Beiyun River

如图4a 所示，北运河的表层水以纤维状微塑料为主，汛期和非汛期的占比分别为33.1%和47.9%。≤0.5 mm 是水体中最丰富的微塑料尺寸类型（图4b），在汛期和非汛期的占比均超过50%，并呈现出微塑料的丰度随粒径的增大而减少的趋势。至于颜色，表层水中的微塑料以透明/白色为主（汛期占比为77.8%，非汛期占比为77.3%），其他颜色占比均低于12%（图4c）。通过共聚焦显微拉曼光谱仪在表层水中共鉴定出11 种聚合物成分，包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、纤维素（Cellulose）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙烯—丙烯酸共聚物（EAA）、聚酰胺（PA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚乙烯醇缩丁醛（PVB），其典型拉曼光谱图如图5 所示。其中PE和PP 为北运河不同水期表层水中主要的聚合物类型，占比分别为54.0%（汛期）和53.8%（非汛期）；其次，汛期PET（13.2%）、PS（12.3%）和Cellulose（11.8%）占比较高；非汛期PET（21.2%）和Cellulose（12.7%）更丰富（图4d）。

图4 北运河不同水期表层水和沉积物中微塑料的组成特征Figure 4 Characterization of microplastic composition in surface water and sediments of the Beiyun River during different water periods

图5 北运河微塑料典型拉曼光谱图Figure 5 Typical Raman spectra of microplastics in the Beiyun River

2.2 沉积物中的微塑料丰度及组成特征

如图6a 所示，北运河汛期和非汛期沉积物中微塑料丰度分别为0.74×103—2.88×103items·kg-1和0.16×103—1.69×103items·kg-1。汛期沉积物中微塑料的平均丰度 (2.17×103±0.661×103) items·kg-1显著高于非汛期 (0.601×103±0.452×103) items·kg-1（t=8.04，P=0.000）（图6b）。汛期沉积物城市段微塑料的平均丰度 (2.33×103±0.543×103) items·kg-1＞郊野段 (1.85×103±0.732×103) items·kg-1（t=1.60，P=0.128），二者未显示显著的相关性（图6c）。相同的是，非汛期沉积物城市段微塑料的平均丰度(0.814×103±0.502×103) items·kg-1＞郊野段 (0.335×103±0.163×103) items·kg-1（t=2.58，P=0.120），二者未显示显著的相关性。

图6 北运河汛期和非汛期沉积物中微塑料的时空丰度差异Figure 6 Spatial and temporal abundance differences of microplastics in flood and non-flood sediments of the Beiyun River

如图4a 所示，沉积物中以碎片状微塑料占主导，汛期和非汛期占比分别为37.0%和37.2%。微塑料的粒径主要分布在≤0.5 mm 内，汛期占比为60.3%，非汛期占比为69.0%，随着粒径的增大，微塑料丰度逐渐减小（图4b）。透明/白色（汛期占比为60%，非汛期占比为55.5%）的微塑料比例最高。其次为绿色，汛期和非汛期占比均约为20%，其他颜色占比均低于10%（图4c）。在沉积物中共检测出10 种聚合物类型，只有EAA 没有检出，其他类型与表层水相同。总体以PE 和PP 占比最高（汛期58.9%，非汛期50.8%），其次汛期PS 占比较高（14.5%），非汛期PET（14.9%）和Cellulose（12.2%）观察到更高的丰度（图4d）。

2.3 鱼类中微塑料的丰度及组成特征

本研究在6 种27 条鱼类肠道内共检测出30 个微塑料，检出率为74.1%。如图7 所示，微塑料的丰度范围为0.33—3.33 items·ind-1，平均丰度为(1.34±0.61) items·ind-1。按栖息水层区分，结果显示，栖息在底层的鱼类肠道内微塑料丰度 (1.29±1.40)items·ind-1与中上层鱼类肠道内微塑料丰度(0.80±0.63) items·ind-1没有显著相关性（t= -1.05，P=0.306）。按鱼类食性区分，结果表明，杂食性鱼类肠道内微塑料丰度 (1.64±1.39) items·ind-1显著高于肉食性 (0.54±0.52) items·ind-1（t=2.69，P=0.013）。

图7 鱼类肠道内微塑料的丰度Figure 7 Abundance of microplastics in the gut of fish

如图8 所示，蓝色为鱼类样本中的常见颜色，占比为30%，其次为绿色和透明/白色，占比分别为26.7%和 23.3%。鱼类肠道内纤维占主导地位（66.7%），尺寸为≤0.5 mm 的微塑料常见于鱼体中，占比为60.0%。共检测到5 种聚合物成分，大多数微塑料被确定为Cellulose（53.3%），其次是PP（23.3%），PET（13.3%），PE（6.67%）和 PA（3.33%）。

图8 鱼类肠道内微塑料的组成特征Figure 8 Characterization of the composition of microplastics in the gut of fish

3 讨论

3.1 北运河中微塑料的污染水平分析

与其他河流系统相比（表1），北运河两个水期表层水中微塑料的丰度远高于29 条日本河流（0—0.012 items·L-1）、智利Biobío 河（0.003—0.026 items·L-1）及位于偏远地区的大丰河（旱季3×10-4— 2.5×10-3items·L-1、 雨季 4×10-5— 9×10-4items·L-1）和青藏高原河流（0.48—0.97 items·L-1）的丰度，这可能与筛网孔径及提取方法有关，以上河流的筛网孔径在45—330 μm 之间，孔径越大截留的微塑料数量越少。汛期北运河水体中微塑料的丰度与海河（2.64—18.5 items·L-1）和茅洲河（4 月：4—25.5 items·L-1）相当，而非汛期与美舍河（3—10 items·L-1）及成都城市河流（5.0—10.5 items·L-1）大致相同。两个水期水体中微塑料的丰度均低于高度城市化的珠江（8.73—53.3 items·L-1）和污染源繁多的玛纳斯河（21—49 items·L-1）。因此，综合分析北运河水体微塑料的污染处于中等水平。

如表3 所示，北运河沉积物中微塑料丰度高于布里斯班河（0.01×103—0.52×103items·kg-1）、维斯瓦河（0.19×103—0.58×103items·kg-1）、长江（ 0.007×103— 0.788×103items·kg-1） 和湘江（0.144×103—0.510×103items·kg-1）；远低于海河（1.35×103—11.9×103items·kg-1）和西河（2.56×103—10.2×103items·kg-1）；汛期沉积物中微塑料丰度与亚马逊河（0.417×103—2.10×103items·kg-1）相当；非汛期沉积物中微塑料丰度与上海城市河流（0.41×103—1.54×103items·kg-1）大致相同。因此，对比分析发现北运河沉积物中的微塑料污染也处于中等水平。

表3 国内外河流沉积物中微塑料的丰度Table 3 Abundance of microplastics in river sediment at home and abroad

北运河鱼类肠道内微塑料的丰度为0.33—3.33 items·ind-1， 与上海河流鱼类（ 0.81 — 2.17 items·ind-1）报告的水平相似（刘思琪等，2022）；低于孟加拉国河流鱼类（5.93—13.1 items·ind-1）及韩国汉江鱼类（4—48 items·ind-1）（Park et al.，2020；Hossain et al.，2022）；高于珠江口鱼类（0.06—0.88 items·ind-1）（Wang et al.，2020b）。综合分析，北运河鱼类肠道内微塑料污染处于低等水平，这可能与本研究的鱼类样品体型较小有关。北运河位于北京城市副中心，近几年流域人口快速增加，社会和经济发展迅速，旅游通航发展繁盛，城市化进程加快及人类活动增多提高了北运河微塑料污染的概率。同时作为北京市四大排污河之一，每年承纳大量生活污水及农业方面的废水，在汛期还承担了市区较重的防洪排涝功能。以上因素使得北运河水体、沉积物及鱼类受到较为严重的微塑料污染。

3.2 北运河水体和沉积物中微塑料的时空分布

北运河两个不同水期水体和沉积物中的微塑料丰度存在显著的时间差异性，均表现为汛期＞非汛期。在珠江三角洲（Gao et al.，2022）和韩国络东江（Eo et al.，2019）的研究中也发现汛期水体中微塑料的污染负荷更高。与非汛期相比，汛期雨量充足，残留在陆地上的微塑料更容易通过地表径流冲入河流系统（Alam et al.，2019）。在汛期北运河是北京城区主要的泄洪通道，河道流域内的城市道路、城乡结合部、镇村河道岸边垃圾、畜禽养殖和农业种植施肥等面源污染，均会随降雨径流进入城市河道（杨毅等，2017）。据统计，2021 年北运河汛期出境总水量为2.16×109m3，显著高于前10 年的数据。研究表明，微塑料丰度与河流水量之间呈显著正相关关系，在20%的时间内有90%的塑料负荷被运送（Wagner et al.，2019），推测北运河因降雨径流带来的城市面源污染可能是汛期水体中微塑料污染更严重的原因之一。此外，Chen et al.（2019）研究发现微塑料表面生成的生物膜促进了微塑料的下沉，并且具有夏季易沉降，春冬季不易沉降的特点，上述原因可能增加了汛期沉积物中微塑料检出的概率。

北运河水体微塑料丰度存在显著的空间差异性，而沉积物中的空间差异性并不显著。汛期郊野段表层水的微塑料丰度更高。这可能是因为汛期强降雨导致北运河整体水流增大，流速加快，微塑料易累积在河道中下游郊野段（邸琰茗等，2020）。此外，郊野区附近果园和耕地较多，微塑料的高丰度可能与夏季农业活动频繁，使用塑料薄膜及农业用具的比例增加有关（Tien et al.，2020；Li et al.，2021）。郊野段 S8 点位汛期水体丰度最高，达 22.1 items·L-1，根据实际现场调查发现，较多村民在附近岸坡上休闲娱乐，因此囤积了较多的生活垃圾。非汛期城市段水体微塑料污染更严重，分析原因是由于非汛期水动力学条件减弱，河流流动性下降，因此微塑料随河流的迁移能力减弱，可能导致上游城市段丰度较高。此外，北运河城市段位于城市副中心的核心区，人为活动影响显著，研究表明微塑料污染水平会在城市附近增加（Di et al.，2018）。值得注意的是，在非汛期水体城市段S1 点位（14.8 items·L-1）显示出最高的微塑料丰度，该点位于北关闸闸前，并且有温榆河、小中河和通惠河3 条河流汇入。研究表明，拦河闸及河流交汇处会充当微塑料的储存库（Huang et al.，2020）。

3.3 北运河水体、沉积物和鱼类组成特征及来源分析

水体中纤维状是最常见的形状，这与沱江（34.9%—65.9%）和南渡江（58%）的研究结果一致（Zhou et al.，2020；李高俊等，2022）。而湟水河表层水中以薄膜为主（范梦苑等，2022），苏南运河水体中观察到较多的碎片状微塑料（Jin et al.，2023）。可见，不同地区微塑料形态特征差异可能与生活习惯、人类活动方式及河流的功能等因素有关。鱼类肠道内纤维也是主要形状，推测北运河的鱼类可能更易误食水体中的微塑料。生活污水可能是纤维的重要来源，垂钓活动常用的鱼线发生断裂时也会释放一部分纤维微塑料。沉积物中纤维占比较低，可能是纤维状微塑料的沉降速率较低，特别是在流动的水流中则更难沉降（Scherer et al.，2020）。沉积物中以碎片为主，碎片状微塑料由于具有较小的比表面积使其更易下沉到沉积物中。碎片可能来自于岸边被遗弃的塑料制品，如塑料容器和瓶盖等。

表层水、沉积物和鱼类中的微塑料主要以小尺寸（≤0.5 mm）为主。与大多数研究结果相似，如Xu et al.（2022）对太浦河表层水研究发现50.8%的微塑料分布在≤0.5 mm 的范围内。≤0.5 mm 在渭河所有表层水和沉积物微塑料样品中占比最高，平均为64.3%（Bian et al.，2022）。在珠江鱼类肠道内观察到≤0.5 mm 占所有鱼类样品总量的50%以上（Wang et al.，2020b）。小尺寸丰富意味着北运河的微塑料是经过较长时间风化破碎而形成的次级微塑料。此外，污水处理厂只能拦截较大的塑料颗粒和纤维，而大多数尺寸较小的微塑料则会通过市政污水管道进入河流（Sun et al.，2019；Yuan et al.，2019）。

透明/白色微塑料是表层水和沉积物中的主要颜色。在奉化河和钱塘江的研究中也发现了类似的结果（Zhao et al.，2020；Xu et al.，2021），透明/白色微塑料有两个主要来源，一方面，可能与广泛使用的塑料商品大都是透明/白色的有关。此外，彩色微塑料长时间暴露在紫外光及风化作用下易褪色成透明或白色。沉积物中绿色微塑料的数量高于表层水，由于大多数绿色微塑料是碎片状，推测是形状影响了微塑料的分布。特别的是，鱼类肠道内观测到较多的蓝色微塑料，研究表明，在全球范围内蓝色塑料广泛用于合成服装（Gago et al.，2018）。此外，鱼类更易误食透明、白色、蓝色和绿色等与浮游生物类似的颜色（Merga et al.，2020）。但是由于彩色微塑料富含较多的染色剂，这将会对鱼类自身及其他食用它们的生物造成更严重的生态风险问题。

本研究水体和沉积物中微塑料的主要成分是PE 和PP。值得注意的是，汛期水体和沉积物中检测出大量PS 泡沫，且沉积物中占比更高，这可能是游玩人员增多加速了码头塑料浮板的破碎和沉降。同时PS 的密度（ρ=1.05 g·cm-3）大于1 g·cm-3，导致其更易沉降至沉积物中。而鱼类肠道内以Cellulose 纤维为主，这可能是因为纤维形态与藻类相似，更易被鱼类食用。研究发现，栖息水层对鱼类肠道内微塑料的丰度影响较小，可能与北运河水深较浅（1—3 m）有关。杂食性鱼类肠道内微塑料的丰度显著高于肉食性，可能是杂食性鱼类摄食习惯更广泛，因此误食微塑料的机会更大。而肉食性鱼类肠道较短导致微塑料更易排出（Jabeen et al.，2017）。

微塑料的组成特征和聚合物的类型可以反映微塑料的来源。PE 和PP 是全球产量最高的聚合物，也是本研究水体和沉积物中的主要聚合物类型。PE主要以碎片和薄膜的形状存在，环境中质地较硬的PE 碎片可能来源于外卖餐盒、塑料瓶等大块垃圾的分解，而薄膜状的PE 则主要来源于塑料包装材料。PP 纤维可能源自渔业使用的鱼线和绳索，而碎片状的PP 可能由塑料容器、塑料管和包装袋破碎形成。北运河附近常见钓鱼、露营及游船活动，现场勘察发现在岸边残留较多的包装袋和垂钓用品。此外，还发现较多的PS 泡沫，可能来自码头岸边泡沫浮板。而PET 和Cellulose 多以纤维为主，二者主要来自纺织品和服装（Hernandez et al.，2017）。北运河沿河布设数百个污水排放口，承接多个污水处理厂出水，是北京超大的尾水汇集区，这些纤维可能通过洗衣废水排放最终进入河流（崔盼盼等，2022）。因此推测日常生活、旅游业、渔业活动和污水排放是北运河微塑料的主要来源。

4 结论

1）汛期与非汛期北运河表层水中微塑料的平均丰度分别为 (13.3±4.73) items·L-1和 (7.40±3.44)items·L-1；沉积物中微塑料平均丰度为 (2.17×103±0.661×103) items·kg-1和 (0.601×103±0.452×103)items·kg-1。鱼类肠道内微塑料平均丰度为(1.34±0.61) items·ind-1。与国内外其他河流相比，北运河水体及沉积物中微塑料污染处于中等水平，鱼类肠道内微塑料污染处于低等水平。

2）北运河水体和沉积物的微塑料污染表现出显著的时空差异性特征。汛期微塑料丰度高于非汛期，其原因可能是降雨径流引发的面源污染、流量及旅游通航的增加。城市段与郊野段微塑料的空间分布差异可归因于水动力学条件、人为活动、农业活动、农村垃圾管理和闸坝阻挡。

3）北运河水体、沉积物和鱼类的微塑料组成存在明显差异。表层水和鱼类肠道中的微塑料以纤维形态为主，沉积物中碎片状微塑料更丰富。小于0.5 mm 粒径微塑料在表层水、沉积物和鱼类体内占优势。水体和沉积物中的微塑料主要为透明或白色，而鱼类体内中蓝色微塑料更丰富。PE 和PP 为水体和沉积物中主要的微塑料聚合物类型，鱼类中以Cellulose 为主导。

4）北运河水体和沉积物中微塑料主要来源于人类活动、渔业活动、旅游业及污水排放。北运河汛期郊野段和非汛期城市段水体微塑料污染较严重，建议定期监测微塑料污染情况，并加强塑料的打捞和底泥疏浚工作。