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课题组博士生Kazi Belayet Hossain在Science of The Total Environment上发表成果揭示了政策对中国微塑料减少的影响:使用统计模型在一个密集的海水养殖海湾观察和预测
发布日期:2022-11-4      浏览次数:1197

         2022年11月4日,课题组最新研究成果《Policy impact on microplastic reduction in China: Observation and prediction using statistical model in an intensive mariculture bay 》在期刊Science of The Total Environment上发表。

        文章指出环境中的塑料污染在科学家、政策制定者和公众之间引发了关于工业化和消费如何破坏我们的生态系统的辩论,但一些政策可能有助于在不久的将来改善这一问题。了解微塑料和有机污染物的关系、特征和来源可以减少污染,微塑料的历史证据可以让我们理解其社会经济关系。本研究采用决策树分类器(DT分类器)和贝叶斯结构时间序列(BSTS)模型,分别对三沙湾26个表层沉积物和一个沉积物芯中微塑料的可能来源及其近期状态进行了预测。本研究的主要目的是:1)研究三沙湾表层和岩心沉积物的微塑性组成及其时间变化特征;2)识别三沙湾微塑料和持久性有机污染物的可能来源;3)区分微塑料使用的历史证据,了解缓解微塑料污染政策的影响;4)预测未来趋势,看当前政策是否有助于减少中国的污染问题。

图1 (a)微塑料和(b)持久性有机污染物的含量和特性 (c)三沙湾内外的微塑料和持久性有机污染物

图2 三沙湾(a)微塑料和(b)持久性有机污染物可能来源的决策树分类器

图3 (a)中国、(b)福建省和(c)宁德地区微塑料库存、微塑料丰度、塑料生产和海水养殖与沉积物芯长(cm)的折线图

图4 (a)三沙湾和北部湾不同行政级别的微塑料预测,即国家一级(中国)、省级(福建、广西)和区域一级(宁德、北海)

        研究发现在过去60年里,在三沙湾平均沉积了181.95吨微塑料,平均沉积量(每层沉积物)为179.44/厘米。根据DT分类器,海水养殖是微塑料的主要来源,而城市和工业地区是持久性有机污染物的主要来源。贝叶斯结构时间序列(BSTS)模型显示微塑料呈下降趋势,表明实施的区域和国家战略可能成功减少区域微塑料污染。虽然我们的研究表明综合策略可能在三沙湾取得巨大成功,但需要长期监测以证实预后。

        本研究得到国家自然科学基金(NSFCU200520741976216415761804177608842106224)、中国福建省自然科学基金(2014J06014)和国家留学基金委(CSC)项目(No. 201806310096)。合作单位包括厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室和厦门大学环境与生态学院,香港城市大学海洋污染国家重点实验室,美国罗德岛大学海洋学研究生院和厦门理工大学环境科学与工程学院。课题组2019级博士生Kazi Belayet Hossain为第一作者,蔡明刚教授为通讯作者。

        文章链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160075

        Kazi Belayet Hossain, Minggang Cai*, Yan Lin , Kai Chen , Mingyu Zhang , Mengyang Liu , Wenlu Zhao ,Hongwei Ke , Fengjiao Liu, Chunhui Wang , (2022). Policy impact on microplastic reduction in China: Observation and prediction using statistical model in an intensive mariculture bay. Science of The Total Environment, 160075.