微塑料(Microplastics,MPs)作為人類世地質(zhì)時(shí)代的一個(gè)潛在指標(biāo),是一種完全由人類活動(dòng)帶來的典型污染物。目前對于偏遠(yuǎn)地區(qū)陸地野生動(dòng)物對微塑料接觸程度以及微塑料傳輸模式的研究還相對匱乏。尤其對于具有獨(dú)特地理單元特征和氣候條件的青藏高原,盡管已有研究證實(shí)這里已受到微塑料污染,但對于青藏高原微塑料的傳輸機(jī)制仍然相對模糊。中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所的研究人員通過對該地區(qū)南部的巖石圈(土壤)和生物圈(藏野驢Equus Kiang的糞便)中微塑料的詳細(xì)調(diào)查,評估這里特有的國家一級保護(hù)動(dòng)物——藏野驢受微塑料危害程度與微塑料傳輸過程,發(fā)現(xiàn)陸地野生動(dòng)物的進(jìn)食與遷徙過程是青藏高原地區(qū)一種特有的微塑料傳輸機(jī)制。結(jié)果顯示:(1)藏野驢糞便和土壤中MPs的中位豐度分別達(dá)到102和4.01 particles/g dry weight (MPs粒徑范圍20-500 μm),其中糞便中總共鑒定出29種MPs類型,而土壤中則有26種,形態(tài)均由~50 μm細(xì)長纖維顆粒為主;(2)藏野驢的進(jìn)食行為使得MPs被生物富集(富集系數(shù)為~25)并沿著陸地食物鏈傳遞,在遷徙至高原其他偏遠(yuǎn)地帶時(shí)可能會(huì)成為“新”的MPs污染源。以一個(gè)20只藏野驢群為例,其對MPs的潛在傳輸通量為1736 particles?m?2?a?1,其遷徙行為可能會(huì)促進(jìn)微塑料向高原深處傳播;(3)由于青藏高原南部毗鄰南亞和東亞人類聚居區(qū),那里大量的MPs經(jīng)大氣長距離傳播是MPs進(jìn)入青藏高原南部的重要途徑。大氣輸送的MPs沉到青藏高原上地表或被植被攔截;然后被陸地野生動(dòng)物攝入并在體內(nèi)積累,再遷移到其他地點(diǎn)并將攝入的MPs排出體外;最后糞便中的MPs在風(fēng)力的作用下重新懸浮成為傳播源,即從源頭到匯點(diǎn)再到源頭的“大氣沉降-植被-糞便-大氣”的傳播過程,從而擴(kuò)大傳播范圍。這可能是青藏高原微塑料特殊的“源-匯-源”傳輸模式之一。
這項(xiàng)研究結(jié)果對于深入了解青藏高原地區(qū)的微塑料污染及其對生態(tài)環(huán)境的影響至關(guān)重要,為我們提供了關(guān)于青藏高原微塑料污染的生態(tài)危害和陸地生態(tài)系統(tǒng)的地球系統(tǒng)反饋的新見解。另外,人類世地質(zhì)年代的概念強(qiáng)調(diào)了人類活動(dòng)對地球的長期和顯著影響。微塑料作為一個(gè)潛在的指標(biāo),代表了人類活動(dòng)帶來的典型污染物。通過深入研究微塑料在青藏高原的傳播和影響,我們可以更好地了解人類活動(dòng)對環(huán)境的影響,并為制定有效的保護(hù)措施提供科學(xué)依據(jù),為未來世代留下一個(gè)清潔、可持續(xù)的地球。
本工作得到國家自然科學(xué)基金(41991252、11975240和42103026)、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)(XDB40000000)、第二次青藏高原科考(2019QZKK0101)以及中科院青促會(huì)(Y2021108)的聯(lián)合資助。相關(guān)成果發(fā)表于國際期刊《Environmental Science & Technology》上,第一作者為劉許柯博士,通訊作者為程鵬正高工。原文詳見:Xuke Liu, Peng Cheng*, Jie Zhou, Yukun Fan, Yunchong Fu, Liangcheng Tan, Jianghu Lan, Luyuan Zhang, Huachun Gu, and Yanting Bi. Microplastic Characteristic in Equus Kiang (Tibetan Wild Ass) Feces and Soil on Southern Tibetan Plateau, China. Environmental Science & Technology. 2023. 3c00582.
文章鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.est.3c00582

圖1. 微塑料在青藏高原的傳播過程示意圖

圖2. 青藏高原南部表土(黑圈)和糞便(紅圈)采樣點(diǎn)的微塑料豐度分布。單位:particles/g dry weight (d.w.)。示意圖包含西風(fēng)和印度季風(fēng)的傳播路徑。