摘要
微塑料（lt;5mm）作为一种新兴的环境污染物，由于其难降解、颗粒小、分布广泛等特点，近年来越来越受到国内外的关注。目前关于微塑料污染的研究主要集中在海洋、淡水体系的水体及沉积物等方面，而对淡水湖泊冰盖中的微塑料污染的研究还较匮乏，特别是湖水冻融过程中微塑料的分布规律尚不清楚；而营养盐作为评价湖泊水质的重要指标，其浓度是否会对微塑料的分布产生影响也未可知。本研究通过对湖泊冰盖和水体中微塑料的分布规律及其与营养盐的相关性进行研究，能够弥补寒冷地区淡水湖泊微塑料污染数据上的不足，对今后微塑料的综合治理也具有重要意义。本研究以乌梁素海为研究对象，采集冰盖不同冰层样品及冰盖融化后湖泊不同水层样品，通过显微镜观察、傅里叶红外光谱测定和相关性分析等方法，对乌梁素海冰盖及水体中微塑料的丰度分布、颜色、形状和种类进行鉴定和分析，通过相关性分析的方法研究水体及冰盖中各营养盐浓度对微塑料分布的影响。主要研究结果分列如下： （1）乌梁素海表层水体微塑料丰度介于4.8~19n·L-1之间，中层水体微塑料丰度从4.55n·L-1到16.25n·L-1不等。表层微塑料的平均丰度约为中层的1.42倍。表层水中微塑料的形状以纤维（46.6%）为主，中层则以碎片（53.2%）为主，微塑料的聚合物组成以聚乙烯（PE）为主，其次是聚苯乙烯（PS）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PET），其中表层水中PE和PS普遍高于中层水，而PET在中层水中丰度较高。湖水冻融过程能够影响乌梁素海水体中微塑料的丰度及水平分布，在湖水结冰前和冰盖融化后水体中微塑料丰度差异较大且呈现相反的分布模式。在垂直方向上，密度是影响微塑料沉降的主要原因，密度较大的微塑料通常会因重力沉入湖泊底部，但其粒径、形状、水生生物作用、水流和天气也会对其沉降产生影响，进而影响其垂直分布。 （2）乌梁素海冰盖中微塑料平均丰度为56.75~141n·L-1，约为乌梁素海表层水体中微塑料丰度的10~100倍，故冰盖是乌梁素海冰封期微塑料的重要临时储存场所。微塑料丰度在水平方向上呈现出从上游到下游逐渐递减的趋势，垂直方向上呈现表层冰与底层冰大于中层和近底层的分布特征。冰盖中纤维类、黑色（58.6%）为最常见的微塑料类型，其粒径主要以lt;0.5mm（27.4%）的塑料颗粒为主。傅里叶红外光谱检测结果表明，冰盖中共发现聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）3种类型的合成聚合物，其中PE（68.1%）和PS（24.6%）占总体优势，其次是PET（7.3%）。 （3）冰盖融化后水体中各营养盐在水平分布上没有明显的变化规律，在垂直方向上分布较为均匀。对冰盖中营养盐的垂直分布分析结果表明：盐度在冰盖中的垂直分布呈现表层和底层高于中层和近底层的趋势，叶绿素a浓度的垂直分布较为杂乱，总磷、溶解性总磷和总氮呈现与盐度相似的垂直分布特征，而COD则呈现随冰层厚度增加而增加的趋势。统计分析结果表明：水体中各营养盐浓度与微塑料丰度间均未表现出相关性，冰盖中盐度与微塑料丰度的垂直分布具有显著相关性，说明在水体中各营养盐浓度对微塑料的垂直分布影响，在冰盖中盐度与微塑料之间能够相互影响（Plt;0.05），而其他营养盐与微塑料丰度间均不具有显著相关性。
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