劉淑麗，簡敏菲，周隆胤，李文華

鄱陽湖-贛江各支入湖段沉積物中微塑料分布及其組成特征*

劉淑麗1，簡敏菲1，2?，周隆胤1，李文華1

（1. 江西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西省亞熱帶植物資源保護(hù)與利用重點實驗室，南昌 330022；2. 江西師范大學(xué)，鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室，南昌 330022）

微塑料作為一種新型污染物已受到全球的廣泛關(guān)注。以鄱陽湖南磯山、贛江北支、贛江中支和贛江南支入湖段為研究區(qū)，湖泊濕地沉積物為研究對象，對不同區(qū)域不同水期沉積物進(jìn)行采樣，利用浮選分離法對沉積物中的微塑料進(jìn)行分離，進(jìn)一步進(jìn)行微塑料分布特征及其組成研究。結(jié)果表明，四個區(qū)域沉積物中微塑料豐度由高到低依次為贛江中支、贛江南支、南磯山、贛江北支，其中贛江中支微塑料豐度達(dá)到1 936 ± 89 ind·kg–1。四個區(qū)域不同水期沉積物中微塑料豐度均表現(xiàn)為枯水期高于平水期高于豐水期。南磯山沉積物中微塑料以發(fā)泡類為主，贛江北支沉積物中微塑料以纖維類為主，贛江中支和贛江南支沉積物中微塑料以碎片類為主。南磯山沉積物中微塑料粒徑以2～3 mm為主，贛江各大支流沉積物中微塑料均以< 1 mm為主。不同類型微塑料表面形貌特征相差很大，組成成分也不相同，主要為聚乙烯和聚丙烯。

鄱陽湖；贛江；沉積物；微塑料

塑料工業(yè)的發(fā)展在給人類社會生產(chǎn)、生活帶來方便的同時，大量的廢舊塑料垃圾也不斷產(chǎn)生，且從不同的途徑進(jìn)入環(huán)境[1]。據(jù)科學(xué)家推測，每個塑料制品可能會在環(huán)境中留存長達(dá)400～1 000 a，因此，自從20世紀(jì) 50年代以來人類生產(chǎn)的每件塑料制品依然會殘留在地球環(huán)境中，并擴(kuò)散到人類活動的各個領(lǐng)域[2]。塑料污染已經(jīng)成為一個日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，其對全球各國環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重威脅[3]。相比于塑料，微塑料（粒徑<5 mm的塑料）更值得關(guān)注，微塑料是一種新型的污染物，其所引起的環(huán)境問題已成為近年來的研究熱點[4]。環(huán)境中微塑料由于顆粒小、具有疏水性等特征，是持久性有機(jī)污染物等有毒有害化學(xué)物質(zhì)的載體，并可通過洋流作用遷移擴(kuò)散，影響污染物的全球分布，且易于被海洋魚、貝類等生物體攝食，從而構(gòu)成嚴(yán)重的生態(tài)風(fēng)險[5-6]。目前，國內(nèi)外開展了大量的關(guān)于微塑料的研究，然而其大多數(shù)側(cè)重于海洋環(huán)境[7]。盡管淡水和陸地環(huán)境被認(rèn)為是海洋塑料的來源和運輸路徑，但是關(guān)于這些環(huán)境區(qū)域的研究仍然比較缺乏[8-9]。關(guān)于中國內(nèi)陸湖泊微塑料的研究亦是不足的[10]。

鄱陽湖是中國的第一大淡水湖，也是我國公布的首批國家重點濕地保護(hù)地之一[11]。鄱陽湖在維護(hù)長江中下游水生生物多樣性，實現(xiàn)水生生物種質(zhì)資源的可持續(xù)利用方面起著十分重要的作用[12]。鄱陽湖受長江倒灌水和流域來水的影響，形成了獨特的生態(tài)水文過程，湖區(qū)豐枯水位變化大，豐水季節(jié)出現(xiàn)在5—9月，枯水季節(jié)出現(xiàn)于 12—2 月，年水位變幅 8～14 m[13]。近年來，受江湖關(guān)系變化影響以及流域降水等多種因素的合力綜合作用，鄱陽湖水位變化較大，從而使沉積物出露時間提前并延長，增加了污染物釋放的風(fēng)險[14]。目前國內(nèi)外學(xué)者對鄱陽湖生態(tài)安全的研究越來越重視，已有一定的研究基礎(chǔ)，但是關(guān)于微塑料的污染研究還很缺乏。

本研究選擇鄱陽湖-贛江各分支入湖段為研究區(qū)（由于贛江流經(jīng)了江西省人口最密集的南昌市全區(qū)，可能是受微塑料污染最嚴(yán)重的典型區(qū)域），并選擇南磯山濕地國家級自然保護(hù)區(qū)作為對照區(qū)，以湖泊濕地沉積物為研究對象，采集不同時期的沉積物樣品，通過浮選分離法分離其中的微塑料，并利用顯微鏡和紅外光譜結(jié)合來鑒定微塑料，進(jìn)而研究鄱陽湖微塑料的分布和組成特征，進(jìn)一步探討其微塑料來源，以期了解鄱陽湖-贛江各支入湖段微塑料的污染現(xiàn)狀。研究結(jié)果有助于制定塑料垃圾管理政策，并為湖泊微塑料污染的預(yù)警模式、提高湖泊環(huán)境管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

鄱陽湖位于北緯 28°22′—29°45′，東經(jīng) 115°47′—116°45′，地處江西省的北部，長江中下游南岸。匯集贛江、修水、鄱江、饒河、信江、撫河等水經(jīng)九江市湖口縣城注入長江[15]。本研究選取鄱陽湖-贛江各支入湖段作為研究區(qū)，并以將南磯山國家級自然保護(hù)區(qū)作為研究對照區(qū)，分別在贛江北支、中支、南支以及南磯濕地國家級自然保護(hù)區(qū)布設(shè)采樣點，每個區(qū)域3個樣點，每個樣點相隔3 km，共計12個采樣點（圖1），每個樣點有3個重復(fù)。調(diào)查每個樣點的位置、鹽度、平均溫度等信息。選擇在枯水期（11—12月）、平水期（3—4月）和豐水期（7—8月）三個典型水期進(jìn)行沉積物采樣[16]。

1.2 研究方法

2016年12月（枯水期），在南磯山國家級自然保護(hù)區(qū)以及贛江各支流入湖口采集沉積物樣品。每個采樣點設(shè)置3個50 cm × 50 cm的小樣方，用鏟子收集表層2 cm的湖岸沉積物，每個樣方相隔50 m。沉積物樣品收集后被保存在采樣袋中，盡快運回實驗室，然后風(fēng)干，干燥后保存于白色托盤中中以待分析，在此過程中應(yīng)盡量避免污染。2017年4月（平水期）和2017年8月（豐水期）又分別進(jìn)行了沉積物樣品采集。

圖1 采樣點分布圖

利用密度浮選分離法進(jìn)行沉積物中微塑料的分離[17]。具體步驟：稱取1 kg土壤樣品（干重）分別經(jīng)過1 mm和2 mm篩，1～2 mm和>2 mm的材料保存在篩內(nèi)用肉眼進(jìn)行微塑料的檢查。過篩的樣品（< 1 mm）被轉(zhuǎn)移至分離裝置中進(jìn)行密度分離，先用飽和氯化鈉溶液浮選，獲得初步分離樣品，然后再用飽和氯化鈉溶液進(jìn)行進(jìn)一步的浮選分離，收集上清液，靜置后用真空抽濾裝置（GM-0.33A）抽濾，收集抽濾后的濾膜（孔徑 5 μm），保留濾膜于玻璃皿中以待下一步分析。將浮選分離得到的濾膜置于金相顯微鏡（上海精密儀器公司）下，計數(shù)，測量微塑料的粒徑，并觀察各類微塑料外觀及形態(tài)等特征。利用紅外光譜儀（Nicolet 6700）來檢測微塑料的組成成分，并結(jié)合掃描電子顯微鏡（S-3400N，SEM，日本日立電子）對微塑料表面的微觀特性進(jìn)行表征及分類。

1.3 數(shù)據(jù)處理

底泥沉積物中微塑料豐度使用“ind·kg–1（干重沉積物）”單位表示。采用SPASS19.0單因素方差分析（One Way ANOVA）進(jìn)行不同水期和不同采樣區(qū)域微塑料豐度的差異顯著性檢驗，顯著性水平設(shè)定為=0.05，并利用一般線性模型（General Linear Models）進(jìn)行不同區(qū)域和不同時期的雙因素方差分析。相關(guān)圖表制作在Excel2010中完成。

2 結(jié) 果

2.1 沉積物樣品中微塑料時空分布特征

如圖2所示，四個不同區(qū)域沉積物樣品中微塑料豐度差異很大，其中贛江中支微塑料豐度最高，達(dá)到1 936±89 ind·kg–1，贛江北支的微塑料豐度最低，僅11±6 ind·kg–1，贛江中支和南支微塑料豐度顯著高于南磯山和贛江北支（<0.05）。

南磯山和贛江北支不同水期沉積物中微塑料豐度沒有顯著性差異（0.05），且均保持在較低的豐度水平。贛江中支不同水期沉積物中微塑料豐度差異顯著（<0.05），贛江南支不同水期沉積物中微塑料表現(xiàn)為枯水期高于平水期高于豐水期，但未達(dá)到顯著（表1）。

如表2所示，采樣區(qū)域和采樣時間均對微塑料豐度有顯著影響，其交互作用也達(dá)到了顯著（<0.05）。

2.2 研究區(qū)沉積物樣品中微塑料組成特征

不同區(qū)域沉積物樣品中微塑料類型組成各不相同。如圖3所示，南磯山沉積物中微塑料以發(fā)泡類為主，其次為纖維類、薄膜類，未發(fā)現(xiàn)碎片類微塑料。贛江各支沉積物中微塑料主要由碎片類、薄膜類、發(fā)泡類和纖維類4種類型組成。其中贛江北支沉積物中微塑料以纖維類為主，其次為發(fā)泡類。贛江中支和南支沉積物中微塑料以碎片類為主，占微塑料總量的50%以上。

南磯山沉積物中微塑料粒徑以2～3 mm為主，其次為3～4 mm，未發(fā)現(xiàn)< 1 mm微塑料。贛江各大支流沉積物中微塑料以< 1 mm為主，占微塑料總數(shù)的60%以上，微塑料豐度高低順序均為< 1 mm、1～2 mm、2～3 mm、3～4 mm、4～5 mm，基本隨著粒徑的增大所占比例減?。▓D 4）。

注：圖中小寫字母不同表示不同區(qū)域差異顯著（P<0.05）。Note：Different letters indicate significant difference at 0.05 level. NJ：Nanjishan；NB：the northern branch of Ganjiang River；MB：the mid branch of Ganjiang River；SB：the southern branch of Ganjiang River.

2.3 不同類型微塑料微觀形貌特征及成分

掃描電子顯微鏡圖顯示，不同類型微塑料表面形貌特征各不相同，其表面粗糙度也相差很大（圖 5）。其中，薄膜類微塑料表面光滑柔軟且不規(guī)則（a）。纖維類微塑料表面光滑，線形，顏色多為藍(lán)色（b）。發(fā)泡類微塑料多為白色，質(zhì)地輕，形狀各異（c），碎片類微塑料顏色和形態(tài)多樣，表面粗糙不平，并有明顯的磨損痕跡（d）。

表1 不同區(qū)域不同水期微塑料豐度

注：數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。圖中同一列字母相同的表示差異不顯著（>0.05）。Note：The data are means±standard error. The same lowercase letters within the same column indicate insignificant difference between three seasonsat 0.05 level.

表2 采樣區(qū)域和采樣時間對微塑料豐度影響的兩因素方差分析

**，<0.05.

圖3 研究區(qū)沉積物樣品中微塑料類型百分比

圖4 研究區(qū)沉積物樣品中微塑料粒徑百分比

如圖6所示，不同類型微塑料紅外光譜圖也各不相同，其組成成分也相差較大。硬質(zhì)塑料碎片類組成成分為聚乙烯（a）；編織袋碎片類組成成分為聚丙烯（b）；發(fā)泡類組成成分為聚苯乙烯（c）；紅色塑料袋薄膜類其主要組成成分為聚丙烯（d），白色塑料袋薄膜類其主要成分為聚丙烯（e），纖維類微塑料，選取的是漁線，其組成成分為聚乙烯（f）（圖 7）?？梢钥闯?，硬質(zhì)塑料碎片類和纖維類微塑料組成成分相同，均為聚乙烯；編織袋碎片類以及紅色塑料袋、白色塑料袋薄膜類微塑料組成成分均為聚丙烯，發(fā)泡類組成成分為聚苯乙烯。

a. 薄膜類Films；b. 纖維類Fibers；c. 發(fā)泡類Foams；d. 碎片類Fragments.

a）硬質(zhì)碎片類Solid fragements；b）編織袋碎片類Fragements of woven bag；c）發(fā)泡類Foams；d）紅色塑料袋薄膜Red plastic films；e）白色塑料袋薄膜White plastic films；f）纖維類Fibres.

3 討 論

3.1 鄱陽湖微塑料污染特征分析

微塑料在環(huán)境中無處不在，是當(dāng)今不可忽視的新型污染物[5]。近年來，在越來越多的區(qū)域檢測到了微塑料的存在，包括極地和偏遠(yuǎn)地區(qū)[9，18]。不同區(qū)域微塑料豐度差異較大。例如，伊朗主要的石油出口樞紐哈克島沿岸沉積物中微塑料豐度從295至1 085 ind·kg–1[19]。英國泰晤士河流域沉積物中微塑料最高位平均為660 ind·kg–1[20]。周倩等[21]的研究結(jié)果表明，濱海潮灘土壤微塑料豐度達(dá)634 ind·kg–1。香港沿岸地區(qū)沉積物中微塑料平均濃度49～279 ind·kg–1[22]。太湖沉積物中微塑料豐度為11.0～234.6 ind·kg–1[8]。渤海、黃海北部和黃海南部沉積物中微塑料平均豐度分別為171.8、123.6 和 72.0 ind·kg–1[23]。長江河口灣沉積物微塑料豐度為121±9 ind·kg–1[24]。俄羅斯波羅的海沉積物樣本中微塑料平均濃度為34±10 ind·kg–1[25]。鄱陽湖-贛江各支入湖段枯水期沉積物樣品中微塑料豐度為11～1 936 ind·kg–1，高于上述大部分研究區(qū)，可見鄱陽湖-贛江各支入湖段微塑料污染整體處于中等偏上水平。本研究表明贛江中支不同水期微塑料豐度為枯水期高于平水期高于豐水期，豐水期微塑料濃度顯著降低可能是由于水對微塑料的稀釋作用。

不同區(qū)域微塑料類型和粒徑也各不相同。贛江各支沉積物中微塑料主要由碎片類、薄膜類、發(fā)泡類和纖維類組成，且以碎片類為主。伊朗主要的石油出口樞紐哈克島沿岸沉積物中微塑料主要是碎片和纖維[19]。英國泰晤士河流域沉積物中微塑料91%是碎片[20]。濱海潮灘土壤微塑料以顆粒類微塑料豐度最大[21]。太湖沉積物中微塑料以纖維類為主[8]。渤海、黃海北部和黃海南部沉積物中微塑料以纖維類為主[23]。長江河口灣沉積物微塑料以纖維為主要類型[24]。太湖、渤海、黃海和長江河口灣沉積物中微塑料均以< 1 mm為主[8，23-24]，本研究與上述研究結(jié)果相符。< 1 mm 的微塑料可能更容易被生物攝入，對生物的威脅也可能更大，并對生物體具有廣泛的影響，未來研究將會重點關(guān)注這部分微塑料。

3.2 微塑料來源分析

微塑料來源的研究有助于制定海灘微塑料垃圾管理政策，有效地創(chuàng)建長期的措施來減少污染物的流入[26]。有研究表明，湖泊微塑料豐度在不同空間顯著不同，并與到市中心的距離呈負(fù)相關(guān)，這證實了人為因素在微塑料分布中的重要作用[27]。本研究亦表明微塑料豐度與人類活動密切相關(guān)，研究區(qū)中南磯山和贛江北支入湖口吳城均為國家級自然保護(hù)區(qū)，其人類活動相對較少，所以微塑料豐度很小。而贛江中支和南支入湖段人類活動較多，所以微塑料豐度也較大，是受微塑料污染最嚴(yán)重的典型區(qū)域。微塑料的來源包括初級來源和二次來源，初級來源是用于化妝品和清潔劑中的微珠以及源于洗衣服的纖維碎片，二次來源例如塑料垃圾和碎片的分解[10]。

本研究表明，贛江各支入湖段沉積物中微塑料主要有碎片類、發(fā)泡類、薄膜類和纖維類，其中以碎片類微塑料為主。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)的碎片類微塑料主要包括硬質(zhì)塑料碎片類和編織袋碎片類，碎片類微塑料顏色和形態(tài)多樣，表面粗糙不平，并有明顯的磨損痕跡，硬質(zhì)塑料碎片類組成成分為聚乙烯，編織袋碎片類組成成分為聚丙烯。因此推測其主要來源于一些生活中常用的塑料制品以及化肥和水泥等包裝袋的分解[28]，塑料制品比如塑料瓶，實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)在湖岸邊有很多丟棄的塑料瓶，其持續(xù)分解會產(chǎn)生微塑料碎片。纖維類微塑料表面光滑，線形，顏色多為藍(lán)色，纖維類微塑料組成成分為聚乙烯；可判斷其主要來源于養(yǎng)殖網(wǎng)、魚網(wǎng)和魚線碎裂。此外，生活污水中的纖維碎片也是纖維類微塑料的一部分來源，其隨排水系統(tǒng)進(jìn)入污水處理廠但不易被截獲而排入水體中[29]，由于贛江流經(jīng)了江西省人口最密集的南昌市全區(qū)，所以也會將生活污水中的微塑料帶入鄱陽湖。薄膜類微塑料包括紅色塑料袋和白色塑料袋薄膜類，其表面光滑柔軟且不規(guī)則，組成成分均為聚丙烯，可推測主要來源于漁民日常生活中所使用的膜類食品包裝袋和魚飼料編織袋上的防水薄膜層[30]。發(fā)泡類微塑料多為白色、質(zhì)地輕、形狀各異，組成成分為聚苯乙烯，推測其主要來源于廢棄的泡沫包裝箱、一次性泡沫餐具以及漁民所用的發(fā)泡浮子。

4 結(jié) 論

在選定的鄱陽湖-贛江各支流四個研究區(qū)內(nèi)，沉積物中微塑料豐度由高到低依次為贛江中支、贛江南支、南磯山、贛江北支，其值分別為1 452± 221 ind·kg–1、1 285±69、102±65 ind·kg–1、11± 6 ind·kg–1。贛江中支不同水期沉積物中微塑料豐度差異顯著（<0.05），表現(xiàn)為枯水期高于平水期高于豐水期。不同區(qū)域沉積物樣品中微塑料類型各不相同，南磯山沉積物中微塑料以發(fā)泡類為主，其次為纖維類。贛江各支流沉積物中微塑料主要由碎片類、薄膜類、發(fā)泡類和纖維類組成。贛江北支沉積物中微塑料以纖維類為主，贛江中支和贛江南支沉積物中微塑料以碎片類為主，占微塑料總量的一半以上。南磯山沉積物中微塑料粒徑以2～3mm為主，其次是3～4mm。贛江各大支流沉積物中微塑料以<1 mm為主，占到了總數(shù)的1/2以上，微塑料豐度高低順序均為< 1 mm、1～2 mm、2～3 mm、3～4 mm、4～5 mm，隨著粒徑的增大所占比例減小。不同類型微塑料表面形貌特征不同，表面粗糙度也相差很大。鄱陽湖-贛江各支入湖段微塑料主要由聚乙烯和聚丙烯組成。微塑料與人類活動密切相關(guān)，研究區(qū)微塑料主要來自于日常塑料用品的分解以及化肥和水泥等包裝袋的分解。

［1］ Colton J B，Burns B R，Knapp F D. Plastic particles in surface waters of the northwestern Atlantic[J]. Science，1974，185（4150）：491—497.

［2］ Thompson R C. Lost at sea：Where is all the plastic?[J]. Science，2004，304（5672）：838.

［3］ Eerkes-Medrano D，Thompson R C，Aldridge D C. Microplastics in freshwater systems：A review of the emerging threats，identification of knowledge gaps and prioritisation of research needs[J]. Water Research，2015，75：63—82.

［4］ Mizraji R，Ahrendt C，Perez-Venegas D，et al. Is the feeding type related with the content of microplastics in intertidal fish gut?[J]. Marine Pollution Bulletin，2017，116（1/2）：498—500.

［5］ Wessel C C，Lockridge G R，Battiste D，et al. Abundance and characteristics of microplastics in beach sediments：Insights into microplastic accumulation in northern Gulf of Mexico estuaries[J]. Marine Pollution Bulletin，2016，109（1）：178—183.

［6］ Veerasingam S，Saha M H，Suneel V，et al. Characteristics，seasonal distribution and surface degradation features of microplastic pellets along the Goa Coast，India[J]. Chemosphere，2016，159：496—505.

［7］ Horton A A，Walton A，Spurgeon D J，et al. Microplastics in freshwater and terrestrial environments：Evaluating the current understanding to identify the knowledge gaps and future research priorities[J]. Science of the Total Environment，2017，586：127—141.

［8］ Su L，Xue Y G，Li L Y，et al. Microplastics in Taihu Lake，China[J]. Environmental Pollution，2016，216：711—719.

［9］ Zhang K，Su J，Xiang X，et al. Microplastic pollution of lakeshore sediments from remote lakes in Tibet Plateau，China[J]. Environmental Pollution，2016，219：450—455.

［10］ Wu W M，Yang J，Criddle C S. Microplastics pollution and reduction strategies[J]. Frontiers of Environmental Science & Engineering，2017，11：6.https：//doi.org/10.1007/s11783-017-0897-7.

［11］ Zhao G J，H?rmann G，F(xiàn)ohrer N，et al. Streamflow trends and climate variability impacts in Poyang Lake Basin，China[J]. Water Resources Management，2010，24（4）：689—706.

［12］ Zhao Q G，Huang G Q，Qian H Y. Ecological environment and sustainable development of Poyang lake[J]. Acta Pedologica Sinica，2007，44（2）：318—326. [趙其國，黃國勤，錢海燕. 鄱陽湖生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展[J]. 土壤學(xué)報，2007，44（2）：318—326.]

［13］ Gong X F，Huang Z Z，Zhang J，et al. Study on the speciation distributing and the plants enrichment of heavy metal in the wetland of Poyang lake[J]. Research of Environmental Sciences，2006，19（3）：34—40. [弓曉峰，黃志中，張靜，等. 鄱陽湖濕地重金屬形態(tài)分布及植物富集研究[J]. 環(huán)境科學(xué)研究，2006，19（3）：34—40.]

［14］ Shen H Y，Zhang M M，Ni Z K，et al. Distribution of transferable nitrogen in Poyang lake sediments and its response to the variation of river-lake relationship[J]. Environmental Science，2015，36（1）：87—93. [沈洪艷，張綿綿，倪兆奎，等. 鄱陽湖沉積物可轉(zhuǎn)化態(tài)氮分布特征及其對江湖關(guān)系變化的響應(yīng)[J]. 環(huán)境科學(xué)，2015，36（1）：87—93.]

［15］ Ouyang Q L，Liu W L. Variation characteristics of water level in Poyang Lake over 50 years[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin，2014，23（11）：1545—1550. [歐陽千林，劉衛(wèi)林. 近50年鄱陽湖水位變化特征研究[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2014，23（11）：1545—1550.]

［16］ Jian M F，You H，Gong X F，et al. Monitoring and evaluation of heavy metals pollution in aquatic plants in the typical region of the Poyang lake wetland[J]. Chinese Journal of Soil Science，2007，38（2）：329—333. [簡敏菲，游海，弓曉峰，等. 鄱陽湖典型區(qū)域重金屬污染的水生植物監(jiān)測與評價[J]. 土壤通報，2007，38（2）：329—333.]

［17］ Li L Y，Li M M，Deng H，et al. A straightforward method for measuring the range of apparent density of microplastics[J]. Science of the Total Environment，2018，639：367—373.

［18］ Wagner M，Scherer C，Alvarez-Mu?oz D，et al. Microplastics in freshwater ecosystems：What we know and what we need to know[J]. Environmental Sciences Europe，2014，26：12. https：//doi.org/10.1186/s12302- 014-0012-7.

［19］ Akhbarizadeh R，Moore F，Keshavarzi B，et al. Microplastics and potentially toxic elements in coastal sediments of Iran's main oil terminal（Khark Island）[J]. Environmental Pollution，2017，220：720—731.

［20］ Horton A A，Svendsen C，Williams R J，et al. Large microplastic particles in sediments of tributaries of the River Thames，UK – Abundance，sources and methods for effective quantification[J]. Marine Pollution Bulletin，2017，114（1）：218—226.

［21］ Zhou Q，Zhang H B，Zhou Y，et al. Separation of microplastics from a coastal soil and their surface microscopic features[J]. Chinese Science Bulletin，2016，61（14）：1604—1611. [周倩，章海波，周陽，等. 濱海潮灘土壤中微塑料的分離及其表面微觀特征[J]. 科學(xué)通報，2016，61（14）：1604—1611.]

［22］ Tsang Y Y，Mak C W，Liebich C，et al. Microplastic pollution in the marine waters and sediments of Hong Kong[J]. Marine Pollution Bulletin，2017，115（1/2）：20—28.

［23］ Zhao J M，Ran W，Teng J，et al. Microplastic pollution in sediments from the Bohai Sea and the Yellow Sea，China[J]. Science of the Total Environment，2018，640/641：637—645.

［24］ Peng G Y，Zhu B S，Yang D Q，et al. Microplastics in sediments of the Changjiang Estuary，China[J]. Environmental Pollution，2017，225：283—290.

［25］Zobkov M，Esiukova E. Microplastics in Baltic bottom sediments：Quantification procedures and first results[J]. Marine Pollution Bulletin，2017，114（2）：724—732.

［26］ Xiong X，Zhang K，Chen X C，et al. Sources and distribution of microplastics in China’s largest inland lake – Qinghai Lake[J]. Environmental Pollution，2018，235：899—906.

［27］ Isobe A. Percentage of microbeads in pelagic microplastics within Japanese coastal waters[J]. Marine Pollution Bulletin，2016，110（1）：432—437.

［28］ Zhou Q，Zhang H B，Zhou Y，et al. Surface weathering and changes in components of microplastics from estuarine beaches[J]. Chinese Science Bulletin，2018，63（2）：214—224. [周倩，章海波，周陽，等. 濱海河口潮灘中微塑料的表面風(fēng)化和成分變化[J]. 科學(xué)通報，2018，63（2）：214—224.]

［29］ Zhang K，Shi H H，Peng J P，et al. Microplastic pollution in China's inland water systems：A review of findings，methods，characteristics，effects，and management[J]. Science of the Total Environment，2018，630：1641—1653.

［30］ Zhou L Y，Jian M F，Yu H P，et al. Distribution of microplastics and its source in the sediments of the le’an river in Poyang lake[J]. Acta Pedologica Sinica，2018，55（5）：1222—1232. [周隆胤，簡敏菲，余厚平，等. 樂安河—鄱陽湖段底泥微塑料的分布特征及其來源[J]. 土壤學(xué)報，2018，55（5）：1222—1232.]

Distribution and Composition of Microplastics in Sediments in the Estuaries of the Ganjiang River Leading into Lake Poyang

LIU Shuli1, JIAN Minfei1, 2?, ZHOU Longyin1, LI Wenhua1

(1. College of Life Science, Jiangxi Normal University, Jiangxi Provincial Key Lab of Protection and Utilization of Subtropical Plant Resources, Nanchang 330022, China; 2. Key Laboratory of Poyang Lake Wetland and Watershed Research, Ministry of Education, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China)

【】Microplastics contamination is an aggravating environmental problem threatening the marine ecosystem, where it has spread globally even to the remotest habitats. Extremely small in particle size (<5 mm), microplastics have been found in high density in waters and sediments, and are interacting with organisms and the environment in a variety of ways. Microplastics in the environment have the characteristics of being extremely small in particle size, hydrophobic, and capable of carrying persistent organic pollutants (pops). A wide range of marine organisms have been found to have ingested microplastics by mistake as food, thus leading to loss of nutritional value of diet, physical damage and exposure to pathogens. In addition, microplastics are ready to adsorb toxic hydrophobic organic contaminants, which arouses the question of what risk of chemical exposure aquatic biota faces from microplastic-associated contaminants. Moreover, the presence of marine microplastics in seafood could pose a threat to food safety for mankind. 【】The Nanji National Nature Reserve, and the estuaries of the northern branch, the mid branch as well as the southern branch of the Ganjiang River were selected as objects of this study. Sediment samples were collected from 12 sampling sites for isolation of microplastics therein by flotation separation, and exploration of distribution and composition of the microplastics in the sediment. Data were analyzed with one-way ANOVA. 【】Results show that in terms of microplastics abundance in the sediment, the four regions appeared to follow an order of the mid branch > the southern branch > Nanji > the northern branch, varying in the range of 1 452±221 ind·kg–1, 1 285±69 ind·kg–1, 102±65 ind·kg–1and 11±6 ind·kg–1, respectively. Microplastics abundance in the sediment varied with water regime of the regions, exhibiting an order of dry season > normal season > rainy season. The microplastics in the sediment were dominated with foam, and then fiber in of Naji, mainly with fibre in the northern branch, and mainly with fragments in the middle and southern branches, accounting for more than half of the total amount of microplastics. Microplastics in the sediment were mostly 2–3 mm in particle size, and some 3–4 mm in Nanji and mostly < 1 mm in the branches, which making up more than half of the total microplastics. The microplastics in the Ganjiang River varied in particle size and displayed an order of <1 mm > 1–2 mm > 2–3 mm > 3–4 mm > 4–5 mm in particle size composition. The larger in particle size, the smaller in proportion. The microplastics differed greatly with type in surface morphology and roughness. Fragment microplastics were various in color and shape, with rough surface and obvious signs of wear. Fiber microplastics were smooth, linear and mostly blue in surface. Foaming microplastics were mostly white, light in texture and various in shape. Film microplastics were smooth, soft and irregular. There was great variability in composition of microplastics with type. The microplastics in the Ganjiang River were composed mainly of polyethylene and polypropylene. 【】Microplastics abundance is closely related to human activities, and the microplastics in the Ganjiang come mainly from the decomposition of daily plastics supplies and packaging, such as fertilizer and cement bags.Overall, all the findings in tthis study provide strong evidence of the high levels of microplastics pollution in the Poyang Lake, and suggest that more attention should be paid to monitoring microplastics pollution of the Poyang Lake.

Poyang Lake; Ganjiang; Sediment; Microplastics

X708

A

10.11766/trxb201901080016

劉淑麗，簡敏菲，周隆胤，李文華. 鄱陽湖-贛江各支入湖段沉積物中微塑料分布及其組成特征[J]. 土壤學(xué)報，2020，57（4）：908–916.

LIU Shuli，JIAN Minfei，ZHOU Longyin，LI Wenhua. Distribution and Composition of Microplastics in Sediments in the Estuaries of the Ganjiang River Leading into Lake Poyang[J]. Acta Pedologica Sinica，2020，57（4）：908–916.

* 國家自然科學(xué)基金項目（41461042）、江西省青年科學(xué)基金項目（20171BAB214011）和江西省教育廳科技計劃項目（GJJ60311）資助 Supported by the National Natural Science Foundation of China （No. 41461042），Jiangxi Provincial Natural Science Foundation of China（No. 20171BAB214011），and the Science and Technology Project of Jiangxi Provincial Education Department（No. GJJ60311）

，E-mail：jianminfei0914@163.com

劉淑麗（1989—），女，博士研究生，實驗師，主要研究方向為污染生態(tài)學(xué)。E-mail：liushuli0203@163.com

2019–01–08；

2019–03–27；

2019–05–27

（責(zé)任編輯：盧 萍）