《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Seasonal variation of microplastic contamination in water and sediment of the Densu River, Ghana: Characteristics and pollution implications
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淡水生态系统中微塑料(MPs)污染已成为重大全球性问题。研究人员调查了Densu河表层水与沉积物在湿季与干季的微塑料丰度、分布及特征。于Densu河10个站点采集样品，采用NaCl溶液密度分离处理，Motic SMZ-71体视显微镜鉴定微塑料，并借助傅里叶变换
淡水生态系统中微塑料(MPs)污染已成为重大全球性问题。研究人员调查了Densu河表层水与沉积物在湿季与干季的微塑料丰度、分布及特征。于Densu河10个站点采集样品，采用NaCl溶液密度分离处理，Motic SMZ-71体视显微镜鉴定微塑料，并借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)确定聚合物组成；基于ESA WorldCover 2021数据集进行土地利用/覆被(LULC)分析，应用主成分分析(PCA)评估流域土地利用组成、水文条件与微塑料丰度及特征间关系。采样于2024年6月（湿季）和2024年12月（干季）进行，共采集120份样品。表层水微塑料平均丰度干季为1.63±0.95 particles/L，湿季为2.57±1.42 particles/L，季节差异不显著(p=0.101)；沉积物中湿季为20.67±8.55 particles/kg干重，干季为29.67±11.60 particles/kg。碎片与纤维为优势形态，聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP)为水体和沉积物中主要聚合物类型。湿季表层水中直径<1000 μm微塑料占85.72%，干季沉积物中占82.02%。污染负荷指数(PLI)值介于1.0至4.14，表明各站点表层水与沉积物微塑料污染风险等级低。流域以自然植被为主(78.40%)，建成区占16.23%。PCA显示微塑料空间分异与流域土地利用组成、聚合物组成、颗粒特征及水文条件相关；城市影响较强站点关联潜在人为输入，农业区提示径流介导传输路径。上述发现强调需完善塑料管理举措并制定长期减缓计划以应对Densu河及其他淡水水体微塑料污染。
研究背景方面，微塑料(MPs，尺寸1 μm至5 mm的塑料颗粒)作为广布污染物对水生生态系统构成生态与毒理风险，其全球产量持续增长且废弃管理不足，但非洲淡水系统微塑料研究碎片化，季节变异与污染负荷指数(PLI)评估欠缺。加纳Densu河承担阿克拉及周边社区生活、工业与灌溉用水，却受废水固废排入威胁，因此研究人员开展首次季节性综合评估以填补非洲城市河流数据缺口。该研究发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》，意义在于为欠代表城市河流提供风险导向基线，支撑监测与管理干预。
关键技术方法上，研究人员沿Densu河上游至下游设10个站点，于2024年6月湿季与12月干季各采表层水（顶深20 cm）与沉积物（5–10 cm）三重复样本共120份；水样经5 mm预筛与30% H2O2消解有机质后，用1.2 g/mL NaCl密度分离、Whatman GF3滤膜真空抽滤，沉积物同步烘干消解与饱和NaCl浮选；体视显微镜40×检片结合热针试验定性，FTIR透射模式鉴聚合物；以ESA WorldCover 2021重分类5类LULC并在500 m缓冲区量化，PLI按背景值归一计算，PCA整合LULC、水文与微塑料变量。
研究结果部分，3.1节丰度与分布显示：表层水湿季均值(2.57±1.42 particles/L)高于干季(1.63±0.95 particles/L)但无显著差异(p=0.101)，沉积物反之干季(29.67±11.60 particles/kg)高于湿季(20.67±8.55 particles/kg)(p=0.064)；高值集中于近城市工业站点S6、S7、S10，印证降雨径流增量输入但高流量促向下游输运、低流促沉降的空间—水文耦合机制。3.2节物理特征中，尺寸分布表明<1000 μm颗粒占湿季水相85.72%、干季沉积相82.02%，<500 μm为主，反映机械磨损与光降解持续碎片化；颜色以透明、黑、蓝为主，黑粒关联轮胎磨损、透明粒关联老化脱色；形态以纤维(最高占水相63.64%)与碎片主导，薄膜最少，纤维示纺织与洗衣废水源、碎片示包装二次崩解。3.3节化学特征中，FTIR检出PE、PP、PET、PES、PA、PS，PE与PP两季水沉均居首(干季水相PE 33%、PP 20%；湿季水相PE 30%、PP 26%)，低密度PE/PP入沉积分归因生物污损增密与有机质团聚。3.4节PLI显示整体1.0–4.14属低风险，但S10湿季水相PLI 4.14、S6干季沉积PLI 2.65为热点；干季PLI与浊度强正相关(水r=0.848，沉r=0.854)、与pH中正相关，湿季相关减弱，证水文主控。3.5节LULC显示流域自然植被78.40%、建成区16.23%，但站点缓冲内S1/S6建成区逾75%、S4/S5/S7农地逾50%。3.6节PCA中，水相PC1(21.42%)载荷PE、PES、PA、纤维，PC2(18.24%)载荷中粒、浊度、纤维；沉积PC1(22.54%)载荷PES、农地、碎片、PET、自然植被负向，PC2(17.92%)载荷纤维、中粒、丰度，揭示城市站点具人为输入、农业区具径流介导传输。
讨论总结指出，季节水文调节微塑料输运—沉降平衡，使水相湿季略增、沉积干季累积；小粒径主导放大吸附持久性有机污染物与重金属及营养级传递风险；PE/PP优势叠加西非二手衣涤纶纤维释放凸显本地源—全球塑料流交织；PLI空间热点与LULC—PCA一致指向城市径流与农业面源分异驱动。结论部分翻译如下：本研究呈现Densu河微塑料污染首次整合季节评估，结合定量丰度、形态与聚合物表征及水沉PLI评价，全部样本共鉴277颗粒；表层水湿季(2.57±1.42 particles/L)高于干季(1.63±0.95 particles/L)，沉积物干季(29.67±11.60 particles/kg)高于湿季(20.67±8.55 particles/kg)但均无统计显著；<1000 μm颗粒在两介质超80%，示进阶降解与营养级转移风险升高；整体PLI示低污染，但空间变异与干季浊度强正相关(水r=0.848、沉r=0.854)提示低流期沉积再悬浮与局地源；将PLI嵌入季节框架深化了对全球评估中欠代表城市河流塑料污染格局认知，成果为淡水系统提供参照，并凸显将微塑料指标纳入国家水质监测、开展废物管理与公众宣教之必要。
