汾河流域沉积物微塑料污染特征及生态风险评估误差分析

本研究聚焦汾河（中国晋城段）沉积物中微塑料（MPs）污染特征及生态风险评估误差问题。研究人员通过立体显微镜和傅里叶变换红外光谱（FTIR）定性定量分析MPs，发现沉积物中MPs丰度为80-1360 items/kg，以碎片状、纤维状的白色次级MPs为主，其中聚氯乙烯（PVC，86.5%）是生态风险主要贡献聚合物。研究首次量化了因缺乏危害评分数据而被忽略的乙烯-丙烯共聚物（PE-PP，占比8.2%）的生态风险误差，结合蒙特卡洛模拟（Monte Carlo simulation）提出风险评估方法学优化框架，为内陆城市河流MPs精准管控提供科学依据。

　　

微塑料（MPs）作为新兴环境污染物，其生态风险评价的准确性一直是学界关注焦点。随着塑料成分日益复杂化，传统风险评估方法因缺乏部分聚合物的危害评分数据，导致风险被系统性低估。这一问题在河流沉积物中尤为突出——作为MPs的"长期汇"（long-term sink）和"二次污染源"，沉积物的MPs滞留特性可能引发潜在生态连锁反应。

山西省某研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究，首次系统考察了汾河晋城段沉积物MPs污染特征及评估误差。研究人员沿360公里河段采集24个沉积物样本，通过过氧化氢消化-氯化锌浮选预处理，结合立体显微镜形态学分析和FTIR聚合物鉴定，构建了MPs丰度与组成数据库。采用污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（PERI）模型评估风险，并运用蒙特卡洛模拟量化PE-PP等"无评分聚合物"的评估误差。

Survey region
研究区域涵盖汾河流域晋城段（111°55′-113°37′E，35°11′-36°04′N），该区域年均降水量617mm，河道平直且主河道宽达20-30m，沉积物特性使其成为MPs研究的理想场所。

Distribution of the abundance of MPs
MPs丰度呈现上游（S1）至下游（S24）梯度递增趋势，最低80 items/kg，最高1360 items/kg，平均512±70 items/kg。碎片状（42.3%）和纤维状（38.7%）MPs占比最高，白色（51.2%）和<5mm粒径（89.4%）MPs占绝对优势。

Conclusion and prospect
研究揭示PVC是主要风险贡献聚合物，但PE-PP因缺乏危害评分被传统方法忽略。通过蒙特卡洛模拟估算，PE-PP可能导致风险评估结果低估12.7%-18.3%。该发现为完善MPs生态风险评估体系提供了方法论创新，特别强调需建立覆盖新兴聚合物的危害评分数据库。

讨论部分指出，沉积物中MPs的"汇-源转换"特性可能通过食物链放大生态风险。研究首次将概率风险评估方法引入MPs研究，其建立的误差量化模型可推广至其他流域。资助信息显示，该研究获河南省重点研发专项（241111320400）等支持，作者声明无利益冲突。