漢江中游微塑料顆粒輸移機制

漢江中游微塑料顆粒輸移模擬點。中科院精密測量院供圖

近期，中國科學院精密測量科學與技術創新研究院在河流生態系統微塑料顆粒輸移機制方面取得重要進展。該院研究員王學雷團隊通過構建河流水動力模型和顆粒追蹤耦合模型，量化了不同類型微塑料顆粒在研究區不同水文條件下的懸浮濃度、沉積濃度、輸移路徑、運移時長和距離，揭示了不同程度洪水事件情景中微塑料顆粒輸移機制。相關研究成果發表在環境領域的期刊《危險材料雜志》上。

微塑料是一種典型的新型污染物，來源于各種塑料制品，易于在水環境中遷移。微塑料本身具有較強的毒害作用，還可以吸附眾多污染物，可累積于人體產生危害。微塑料的概念早在 2004 年就已經提出，之后國內外學者開展了自然界中微塑料環境行為的一系列研究。早期針對微塑料污染的研究主要集中在海洋環境中，近些年來河流、湖泊等淡水生態系統中的微塑料污染問題開始受到關注。

目前河流中微塑料的研究仍處于起步階段，國內相關研究主要聚焦在淡水系統中微塑料的分布特征及賦存現狀，微塑料在河流中的動態輸移過程相關研究相對缺乏。河流的水動力條件變化影響微塑料的遷移能力和賦存特征，開展河流生態系統中微塑料顆粒輸移過程研究，可以深入揭示不同類型微塑料顆粒在河流中的運移機制，基于水動力模型構建顆粒輸移模型可以為污染源匯區識別和路徑追蹤提供有效工具。

該項研究利用漢江中游流域的水文數據、地形數據、氣象數據構建典型河段水動力模型，并在此基礎上耦合顆粒輸移追蹤模型，基于實際開展的調研數據，選擇研究區最常見的五種微塑料顆粒，分別模擬多種水文情勢下顆粒輸移過程，探究了不同類型微塑料顆粒在洪水不同階段運移路徑、時長、濃度的演變規律，結果表明高流量階段微塑料顆粒懸浮濃度顯著大于沉積濃度；在洪水落平階段，微塑料顆粒總沉積濃度呈現出緩慢的增加趨勢；高密度微塑料顆粒更易發生沉積；PET顆粒運移距離最短，PP顆粒運移距離最長且到達相同模擬點所需的時間更短。

該項研究揭示了不同水文條件對微塑料顆粒運移過程的影響，研究結果為深入理解河流水體中微塑料顆粒運移過程和驅動機制提供了新的見解，為河流水體中微塑料污染控制和治理提供了有效工具。