评估印度泰米尔纳德邦韦洛尔地区湖泊中微塑料的地理空间分布及其与水质的关联

《Scientific Reports》：Assessing the geospatial distribution and association of microplastics with water quality in the lakes of Vellore, Tamil Nadu, India

　　

摘要

微塑料（MPs）是一种新兴的污染物，对全球水生生态系统的水质产生了影响。然而，与水质参数分析相比，对微塑料的研究相对较少，尤其是在南印度。本研究分析了南印度帕拉尔河（River Palar）流域内五个湖泊中的微塑料含量、其聚合物特性以及水质的物理化学参数。从这些湖泊中采集水样，检测了14个物理化学参数以确定水质指数（WQI）。通过密度分离法从水样中提取微塑料，并利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对其聚合物特性进行了分析。五个湖泊中的微塑料浓度范围为89至637毫克/升，其中萨杜佩里湖（Lake Saduperi）的浓度最高，为673毫克/升。研究共识别出九种主要类型的聚合物，包括聚酰胺（尼龙）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚四氟乙烯（PTFE）和聚氯乙烯（PVC）。扫描电子显微镜图像显示，微塑料表面存在裂纹且含有其他污染物。水质参数的地理空间分析表明，水质存在明显的区域差异，城市居民区、固体废物处理场以及农业径流区附近的污染较为严重。皮尔逊相关性分析显示，微塑料浓度与磷酸盐浓度之间存在统计学上的显著相关性（r = 0.9，FDR校正后的p值 = 0.0496），这清楚地表明微塑料对水质有直接影响。对五个湖泊的整体水质指数进行比较后发现，除萨蒂亚曼加拉姆湖（Lake Sathyamangalam）外，所有湖泊的水质均较差，不适合饮用。本研究为研究区域内微塑料与磷酸盐的共存现象提供了新的见解。建议针对磷酸盐和微塑料进行有针对性的监测，并追踪其具体来源，以防止淡水系统受到污染。此外，该研究还有助于区域水资源管理，并为城市规划者在环境管理和政策调整方面提供参考。