基于MultiMP综合评价方法的黄河流域河南段水体和沉积物微塑料污染特征及生态风险研究

为解决黄河流域河南段微塑料(MPs)污染特征不明、生态风险评价体系不完善的问题，研究人员采用MultiMP综合评价方法，系统分析了该区域水体(3.35–12.6 n/L)和沉积物(206–1647 n/kg)中MPs的丰度、粒径(25–150 μm)、形态(纤维状为主)及聚合物组成(PE/PP为主)。研究发现水体MPs与总磷(WTP)、总氮(WTN)显著相关，沉积物MPs与粒径相关，综合评价显示水体中等风险、沉积物高风险，为流域MPs治理提供了理论依据。

　　

在全球塑料污染日益严重的背景下，微塑料(Microplastics, MPs)作为一种新兴环境污染物，其粒径小于5 mm，可通过污水排放、大气沉降等途径进入水体环境，并在生态系统中长期累积。黄河流域作为中国重要的生态屏障，其独特的"地上悬河"地貌和季节性水文特征使得MPs的迁移转化规律更具复杂性。然而，现有研究多聚焦单一介质或单一指标，缺乏对沉积物-水体系统的综合评估。

针对这一科学问题，河南某研究机构团队在《Journal of Hazardous Materials》发表研究，首次采用基于熵值法的MultiMP综合评价体系，对黄河流域河南段711公里河道的24个采样点进行系统调查。通过现场采样结合实验室分析，测定MPs的丰度、粒径、形态、颜色及聚合物组成等参数，并关联环境因子（如WTP、WTN、沉积物粒径），最终构建了涵盖水体与沉积物的生态风险评价模型。

关键方法

1. 多点位采样：覆盖河南段24个代表性点位（含18个沉积物采样点）
2. MultiMP综合评价：整合丰度、聚合物危害指数(PHI)、污染负荷指数(PLI)等指标
3. 环境因子关联分析：采用统计学方法探究MPs分布与水质/沉积物特性的关系

研究结果

Abundance and distribution of MPs
检测显示所有采样点均存在MPs污染，水体丰度3.35–12.7 n/L，沉积物206–1647 n/kg。空间分布呈现非均匀性，下游悬河段富集现象显著。

主要特征分析
• 粒径特征：25–150 μm占比最高（水体62.3%，沉积物58.7%）
• 形态特征：纤维状占比超70%（水体72.4%，沉积物75.1%）
• 聚合物组成：水体以PE(41.2%)和PP(33.5%)为主，沉积物PE(38.7%)和PET(29.3%)占优

环境驱动机制
皮尔逊分析表明：水体MPs与WTP(r=0.82)、WTN(r=0.79)显著正相关；沉积物MPs与黏粒含量(r=0.68)密切相关，揭示水力分选作用对MPs沉积的关键影响。

生态风险评价
MultiMP评估显示：
• 水体风险值0.43–0.61（中等风险）
• 沉积物风险值0.68–0.89（高风险），其中聚合物毒性(PHI)贡献率达54%

结论与意义
该研究首次揭示了黄河流域河南段MPs的跨介质污染特征：

1. 地理学意义：证实"地上悬河"特殊地貌对MPs的捕获效应
2. 方法论创新：建立的MultiMP体系弥补了单一指标评估的局限性
3. 管理价值：识别PE/PET为优先控制聚合物，为流域精准治理提供靶点

研究团队Furong Yu等人指出，未来需重点关注季节性水文变化对MPs再悬浮的影响。该成果不仅填补了黄河流域MPs研究的区域空白，其综合评价框架更为全球河流MPs风险管理提供了范式参考。