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        科研進展

        精密測量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

        發表日期:2022-11-30來源:精密測量科學與技術創新研究院放大 縮小

          近期,精密測量院王學雷研究團隊在河流生態系統微塑料顆粒輸移機制方面取得重要進展。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頂級期刊《Journal of Hazardous Material》(《危險材料雜志》)上。

          黨的二十大報告指出,要積極開展新污染物治理。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。

          漢江中游微塑料顆粒輸移模擬點及bathymetry文件

          不同徑流條件下微塑料顆粒懸浮濃度和沉積濃度分布

          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??偝练e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。

          相關研究成果以“Dispersal and transport of microplastic particles under different flow conditions in riverine ecosystem”(《河流生態系統中微塑料顆粒在不同水流條件下的擴散和遷移》)為題發表在環境領域的頂級期刊《Journal of Hazardous Material》(《危險材料雜志》)上,博士后呂曉蓉為該項研究的第一作者,研究員王學雷為通訊聯系人。

          該項研究得到了中國科學院特別研究助理資助項目、國家自然科學基金青年項目、中國博士后科學基金面上項目、湖北省自然科學基金青年項目等的聯合資助。

          文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130033

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