Microplastics fingerprinting at the watershed scale: from sources to receivers

分水岭范围内的微塑料指纹识别：从来源到接收者

• 批准号: 558435-2020
• 负责人: VanCappellen, Philippe
• 金额: $ 10.56万
• 依托单位: University of Waterloo
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Alliance Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=721721
• 关键词: Microplastics; fingerprinting; watershed; scale; sources

Plastics pollution is a global and growing environmental hazard with potentially far-reaching consequences for food webs, biodiversity, ecosystem services and human well-being. Of particular concern are microplastics because their small sizes enhance their long-range transport, toxicity to biota, and capacity to sorb and leach contaminants, including organic pollutants and toxic metals. We propose to implement a holistic data acquisition and modeling strategy that will link the sources, transport, fate and exposure risks of microplastics at the scale of entire watersheds. In addition to established spectroscopic and imaging techniques, we will explore novel biosensors and microwave sensing for the rapid screening and typing of microplastics in environmental samples. We will improve the processing of large analytical datasets on microplastics assemblages and develop standardized workflows for the sampling, sample preparation, screening, analysis, data processing and data management of microplastics. These workflows will be applied to characterize the entry pathways to, and transport along, the river network, identify (bio)degradation proxies, quantify accumulation in reservoirs and on riverbanks, and estimate the export of microplastics to receiving lakes. Past microplastics pollution will be reconstructed from dated sediment cores while the analysis of microplastics loading and transport rates under variable hydrometeorological conditions will help forecast the impacts of more extreme precipitation events in the future. Our growing database will be integrated into a mass balance modeling platform that will enable extensive scenario testing, including the response of microplastics emissions and loadings to hypothetical source reduction measures. The scenario results, together with cost-benefit analyses and knowledge exchanges with stakeholders, will contribute to identifying policy instruments and governance approaches that can effectively protect freshwater ecosystems and drinking water sources from microplastics pollution.#(cr)#(lf)La pollution par les plastiques represente un danger environnemental mondial avec des conséquences pour les réseaux trophiques, la biodiversité, les services écosystémiques et le bien-être humain. Les microplastiques sont particulièrement préoccupants car leurs petites tailles facilitent leur transport à longue distance, et augmentent leur toxicité et capacité à absorber des contaminants. Nous proposons de mettre en oeuvre une stratégie globale d'acquisition de données et de modélisation qui reliera les sources, le transport, le devenir et les risques d'exposition des microplastiques à l'échelle de bassins versants entiers. En plus des techniques de spectroscopie et d'imagerie établies, nous explorerons de nouveaux biocapteurs et la détection micro-ondes pour le criblage rapide de microplastiques dans des échantillons environnementaux. Nous améliorerons le traitement de données analytiques sur les microplastiques et développerons des processus operatoirs pour l'échantillonnage, la préparation des échantillons, le dépistage, l'analyse, le traitement des données et la gestion des données des microplastiques. Nos approches seront appliqués pour caractériser les voies d'entrée et le transport le long du réseau fluvial, identifier les proxys de la (bio)dégradation, quantifier l'accumulation dans les réservoirs et sur les berges, et estimer l'exportation de microplastiques vers les lacs récepteurs. La pollution microplastique passée sera reconstruite à partir de carottes de sédiments datées, tandis que l'analyse des taux de chargement et de transport des microplastiques dans des conditions hydrométéorologiques variables aidera à prévoir les impacts de précipitations plus extrêmes à l'avenir. Notre base de données sera intégrée à une plate-forme de modélisation du bilan de masse qui permettra de tester de manière approfondie des scénarios, y compris la réponse des charges de microplastiques à des mesures

塑料污染是一种全球性且日益严重的环境危害，可能对食物网、生物多样性、生态系统服务和人类福祉产生深远影响。特别令人担忧的是微塑料，因为它们的小尺寸增强了它们的长距离传输、对生物群的毒性以及吸附和淋滤污染物的能力，包括有机污染物和有毒金属。我们建议实施一项全面的数据获取和建模战略，将整个流域范围内微塑料的来源、运输、命运和暴露风险联系起来。除了现有的光谱和成像技术外，我们还将探索新型生物传感器和微波传感技术，用于环境样品中微塑料的快速筛选和分类。完善微塑料组件大型分析数据集的处理，建立微塑料采样、样品制备、筛选、分析、数据处理和数据管理的标准化工作流程。这些工作流程将用于确定进入河网和沿河网运输的路径的特征，确定(生物)降解替代物，量化水库和河岸上的累积，并估计微塑料向接收湖的出口。过去的微塑料污染将从陈旧的沉积物岩心中重建出来，而分析不同水文气象条件下微塑料的装载和运移速率将有助于预测未来更极端的降水事件的影响。我们不断发展的数据库将被整合到一个物质平衡建模平台中，该平台将能够进行广泛的情景测试，包括微塑料排放和负载对假设性来源减少措施的反应。设想的结果，加上成本效益分析和与利益攸关方的知识交流，将有助于确定能够有效保护淡水生态系统和饮用水水源免受微塑料污染的政策工具和治理办法。汽车尾巴小巧，便于长途运输，增强了污染物的吸收能力。我们建议在全球范围内实施采购和现代化的战略，包括采购、运输、运输和风险管理，以及L的微塑学展览。光谱和成像表的技术，新的生物捕捉和检测的新的探索者，以及快速的微塑性环境。L的分析和发展过程中的微塑性和微塑性分析、L的分析和微整形的研究。NO接近血清应用S倒入Caracériser les voies d‘entrée et le Transport le Long du réseau River，标识符les proxys de la(Bio)dégrading，量词L的积累和Sur les berges，et估计者L的出口微整形Les lacérecteers。L的《分析与运输的微观特征与微观环境条件的分析》--《污染防治对环境的影响》L的报告。[中英文摘要][晓雨-0920交稿][晓雨-0920交稿]杜碧兰先生是一家现代化的企业，也是一家小型企业。