青藏高原冰川-湖泊系统微塑料研究新发现

  微塑料(Microplastics)污染已经是人类社会面临的全球性环境问题。微塑料降解缓慢,能长期储存在环境中,并对生物以及食物链产生有害影响。借助水、风和海冰等,微塑料可以远距离迁移至偏远地区,在全球范围广泛存在。青藏高原拥有除南北两极外、体量最大的冰川,而大气冰川湖泊系统中微塑料的迁移机理研究尚未开展,针对大气沉降和冰川融水对青藏高原湖泊中微塑料负荷的贡献还无从知晓。

  针对以上研究空白,中科院青藏高原研究所高寒环境质量与安全团队王小萍研究员等选取纳木错流域典型的冰川湖泊系统为研究区域,系统观测大气沉降、环湖径流和湖泊表水中的微塑料,探寻大气沉降和冰川径流影响高原微塑料传输和释放的规律。研究人员发现,相较于人口稠密地区,纳木错流域的微塑料污染处于较低水平。大气沉降中微塑料以中等粒径为主,湖水和非冰川径流中有更多种类微塑料,包括一些大尺寸、多种颜色和聚合物类型的微塑料,冰川径流中微塑料多为小粒径的轻质塑料(图1)。气团轨迹分析结果表明,微塑料在大气中的传输距离可能超过800 km(图2)。

1从左至右4个饼图依次表示大气沉降、冰川径流、非冰川径流和湖水样品

(a)各类样品中微塑料的形态分布。(b)各类样品中微塑料聚合物组成。(c)各类样品中微塑料粒径分布。

2 500 m1500 m模拟的HYSPLIT后向迁移轨迹频率,模拟时长为采集大气沉降的总采样时间

  研究进一步证实,大气沉降是微塑料湖泊输入的主要方式,冰川融水(径流)输入纳木错湖的微塑料负荷仅占总沉降量的8%,表明微塑料在冰川中长期储存。与黑碳类似,彩色的微塑料可以吸收光,降低冰雪反射率,可能会加剧冰川消融。因此,微塑料冰川沉降带来的气候效应不容忽视。

  近日,上述研究成果以“Microplastics in a Remote Lake Basin of the Tibetan Plateau: Impacts of Atmospheric Transport and Glacial Melting”为题,发表在环境科学研究领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》上。我所董慧科博士后为第一作者,王小萍研究员为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(42007359, 41925032)和北京市农林科学院项目(KJCX20180406)的资助

  文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c03227