在2021年6月至8月期间,作者在国际可持续发展研究所实验湖区进行了一项关于微塑料的湖泊中试验。整个实验的目标包括微塑料的命运和运输,以及对个体、种群和群落的生态影响。在本文中,介绍了实验,并仅呈现了有关微塑料在水柱、试验桶壁上的生物膜、浮游生物和鱼类的消化道中的运输和命运的结果。论文中将描述对生物体的影响以及添加化学物质的命运。本文的目标是通过(1)测量微塑料在试验桶中的各种基质(即水和生物体)中的分配情况,以及(2)测量不同聚合物类型和尺寸之间的命运和运输的变化,以便了解自然界中生物体对微塑料的暴露情况(即实际浓度)。
图1( 左图:对G号中试桶的特写无人机图像,显示了三种类型的微塑料在添加过程中的情况。每种不同的聚合物类型都标有标签(带有它们的相对密度),通过颜色进行区分(蓝色为聚对苯二甲酸乙二醇酯,粉红色为聚苯乙烯,黄色为聚乙烯)。右图:所有九个中试桶的无人机图像和显示每个中试桶内名义水浓度(y轴)的图示(x轴)。)
图2(每升6(左)、414(中)和29240(右)处理水柱中的微塑料浓度。浓度在对数尺度(y轴)上,并报告了每种聚合物类型(PE黄色(正浮力),PET蓝色(负浮力),PS粉红色(中性浮力))随时间(x轴)和每个样品深度(顶部10厘米,中部1米,底部2米)的浓度。彩色线是局部多项式回归平滑,使用R中的黄土函数来帮助可视化。)
从三个深度和不同时间采样水,以确定水柱中微塑料的暴露情况(图2)。在最高标称浓度处理(29,240颗粒/L)中,作者观察到总体平均(±stdev)浓度(在所有深度和采样周期)为246(±202)颗粒/L),范围从48到631颗粒/L(随时间变化没有明确的模式)。这比添加到介体中的粒子的名义浓度低2个数量级,约为1%,这表明大多数微塑料在其他环境隔间中(例如,在水面上,在底部,在壁上的生物膜中)或可能通过风和波浪作用逃离介体。
可以观察到,在整个中膜中,每个中膜内附着在壁上的生物膜中的微塑料数量随着标称浓度的增加而增加(图3)。
图4(暴露景观,显示中膜中每个取样隔间中添加到最高浓度中膜的总塑料的平均百分比(随时间和相关深度)。
在实验过程中,在水样中检测到作者添加到中生态系统中的塑料的0.9%(±0.7%)。因此,大约99%的塑料在其他地方:漂浮在水面上,附着在墙壁上的生物膜上,在底部,在浮游动物体内,在鱼类体内,或者通过风和海浪逃逸。将平均生物膜浓度放大到中膜壁面积,壁上的生物膜占添加塑料的0.4%(±0.6%)。在浮游动物中,如果我们假定所有的浮游动物都消耗了5种浮游动物所测得的每个个体的平均量,观察到的塑料增加量是0.01%。在鱼中,可以观察到0.0001%的添加塑料(图4)。
文章回顾
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