河流是陸地塑料垃圾向海洋環境輸送的主要途徑,前期研究中我們已獲得塑料的河流入海通量,然而對于塑料上附着的有機污染物河流入海通量卻知之甚少。有機污染物通常能附着在塑料廢棄物上,普遍檢測到的有機污染物包括多環芳烴(PAHs),多溴聯苯醚(PBDEs)和多氯聯苯(PCBs)等。這些污染物可能來源于塑料本身的化學添加劑(例如阻燃劑)或從周圍環境中吸附/吸收而來。塑料作為有機污染物從河流進入海洋的運輸載體的重要性亟待合理評估。
環境學院與廣東省環境污染與健康重點實驗室麥磊副研究員、曾永平教授及其合作者等進行了一年的野外采樣,測定了珠江入海口水體中微塑料及其附着的有機污染物的濃度,包括16種多環芳烴(PAHs)、8種多溴聯苯醚(PBDEs)和14種多氯聯苯(PCBs)。本研究發現,珠江入海口水體中微塑料附着的PAHs、PBDEs和PCBs的中值濃度分别為2010、412和67.7 ng g–1,但這些有機污染物的濃度範圍跨度較大,分别為25~40,100、0.84~14,800和1.86~456 ng g–1。顯然,微塑料附着PCBs的濃度顯著低于PAHs和PBDEs的濃度(p<0.001;圖1),這主要歸因于工業禁限令緻使PCBs在水環境中的濃度較低。PAHs和PBDEs的來源廣泛,從溯源判斷,我們認為微塑料上的PAHs和PCBs主要歸因于吸附/吸收作用,而PBDEs主要來源于塑料添加劑。
圖1. 微塑料附着有機物的濃度及入海通量
結合前期研究獲得的微塑料實測入海通量,我們估算了珠江河流微塑料上附着有機污染物的年入海通量,目标有機污染物∑16PAH,∑8PBDE和∑14PCB的年入海通量為6.75、3.77和0.37 kg (圖1)。每年經珠江河流進入海洋的有機污染物總量可高達一百多噸,相比之下,塑料攜帶的有機污染物對海洋環境的貢獻是微不足道的。基于前期全球河流塑料入海通量的研究結果,我們進一步估算出河流中塑料附着∑16PAH,∑8PBDE和∑14PCB的全球河流入海通量分别為10.6、3.9和0.12噸。此結果表明,塑料在有機污染物從河流入海過程中的載體作用微不足道。然而,由于塑料與水環境中其它天然有機質的行為不同,塑料的生态效應仍然值得研究。
相關成果近期發表在ES&T雜志上,本研究受到國家自然科學基金青年科學基金項目(21806053)、國家自然科學基金重點項目(21936004)和廣東省自然科學基金博士啟動縱向協同項目(2018030310550)聯合資助。
Mai, L.; He, H.; Bao, L.-J.; Liu, L.-Y.; Zeng, E. Y., Plastics are an insignificant carrier of riverine organic pollutants to the coastal oceans. Environ. Sci. Technol. 2020, 54, (24), 15852-15860.
論文鍊接:
https://doi.org/10.1021/acs.est.0c05446