Als eines der zehn Länder der Welt, in denen Kunststoffprodukte hergestellt und konsumiert werden, ist das aquatische Ökosystem Chinas stark von Mikroplastik betroffen. Derzeit wird Mikroplastik häufig in Ozeanen, Süßwasser und Abwasseraufbereitungsanlagen nachgewiesen. Zu den Hauptarten von Mikroplastik gehören Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylenterephthalat (PET).
Meeresumwelt.
China ist ein bedeutender Kunststoffproduzent. Jedes Jahr werden schätzungsweise 8,82 Millionen Tonnen Plastikmüll in die Ozeane eingeleitet, was 27,7 % der weltweiten Gesamtmenge ausmacht. Die aktuellen Forschungsgebiete konzentrieren sich hauptsächlich auf das Gelbe Meer, das Bohai-Meer, die Ostküste und das Südchinesische Meer. Tabelle 1 fasst einige relevante Studien zum Vorkommen von Mikroplastik in Chinas Meeresumwelt zusammen. Untersuchungen haben ergeben, dass der Gehalt an Mikroplastik in verschiedenen Regionen sehr unterschiedlich ist. Für Mikroplastik im Bereich von 0,33 bis 5 mm beträgt die Mikroplastikkonzentration im Gelben Meer 0,09 Artikel/m ^ 3, während sie im Bohai-Meer 0,65 beträgt Artikel/m ^ 3, was näher an menschlichen Aktivitäten liegt. Daher können künstliche Plastikabfälle aus Binnen- oder Küstenaktivitäten die Hauptquelle für Meeresmikroplastik sein. Die Häufigkeit von Mikroplastik wird auch von den Jahreszeiten beeinflusst. Die Studie zur Konzentration von Mikroplastik in der Küstenumgebung der Perlflussmündung zeigt, dass die durchschnittliche Häufigkeit von Mikroplastik in der Trockenzeit 295 Stück/m ^ 3 und in der Regenzeit 545 Stück/m ^ 3 beträgt. Aufgrund des Fehlens einheitlicher Probenahme-, Verarbeitungs- und Analysemethoden ist es derzeit schwierig, die Mikroplastikverschmutzung in verschiedenen Ozeanen wissenschaftlich zu vergleichen.
Generell gilt jedoch: Je kleiner die Maschenweite, desto höher ist die nachgewiesene Konzentration an Mikroplastik. Mikroplastik mit kleiner Partikelgröße macht in der Regel einen großen Anteil aus. Beispielsweise sind im Küstengebiet der Perlflussmündung etwa 53,5-73,9 % des Mikroplastiks kleiner als 0,5 mm. Im Südchinesischen Meer machen Mikroplastikpartikel mit einem Durchmesser von 0.02-0,3 mm 92 % der gesamten nachgewiesenen Menge aus, mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,57 × 10 ^ 3 ± 1,77 × 10 ^ 3 Artikel/L. Die Analyse der Mikroplastikzusammensetzung zeigt, dass die Haupttypen von Mikroplastik in der Wasserumgebung des Bohai-Meeres PE, PP und PS sind. Darüber hinaus steigt mit abnehmender Partikelgröße die durchschnittliche Konzentration von Mikroplastik in der Meeresumwelt exponentiell an. Dies kann auf den Einfluss von Meereswellen, beispielsweise ultravioletter Strahlung, zurückzuführen sein, die dazu führen, dass große Partikelfragmente, die in den Ozean gelangen, sich kontinuierlich in immer kleinere Partikel aufspalten. Daher gibt es im Ozean kleinere Mikroplastikpartikel, die schwer zu erkennen sind, was auch darauf hindeutet, dass aktuelle Forschungsergebnisse die Konzentration von Mikroplastik in der tatsächlichen Umwelt nicht genau wiedergeben können und die Konzentration in der tatsächlichen Umwelt möglicherweise höher ist.
Tabelle 1: Forschung zur Mikroplastikverschmutzung in Chinas Meeresumwelt
Süßwasserumgebung
Mikroplastik ist nicht nur im Meer weit verbreitet, sondern findet sich auch in Seen, Flüssen und Stauseen. Aufgrund der Ablagerung von Mikroplastik in großen Mengen oder hoher Dichte während des Transports umfasst die Forschung zu Mikroplastik in Süßwasser typischerweise Oberflächenwasser und Sedimente. Seen können als vorübergehende oder langfristige Sammelstellen für Mikroplastik dienen, während Flüsse als Überträger für Mikroplastik gelten, das in den Ozean gelangt. Im Vergleich zu anderen Gewässern hat China mehr Forschung zu Mikroplastik in Süßwassersystemen durchgeführt. Derzeit sind die Merkmale von Mikroplastik in Süßwasserökosystemen in China überwiegend klein (<1 mm) and fibrous, with PP and PE being the most common types of microplastics. In terms of geographical distribution, the research on microplastics in freshwater environment in China is mainly concentrated in the Yangtze River basin, the Pearl River basin and some urban inland waters.
Tabelle 2 fasst einige relevante Studien zum Vorkommen von Mikroplastik in Süßwasserumgebungen in China zusammen. Es wurde eine Studie zur Mikroplastikverschmutzung im Oberflächenwasser der Stadt Wuhan durchgeführt (1,66 × 10 ^ 3~8,93 × 10 ^ 3 Einheiten/m ^ 3), und es wurde festgestellt, dass die Konzentration von Mikroplastik näher am Stadtzentrum zunahm. Eine Studie zum Oberflächenwasser (1,60 × 10 ^ 3-1,26 × 10 ^ 4 Elemente/m ^ 3) und Sediment (25,0-300 Elemente/kg Nassgewicht) des Drei-Schluchten-Reservoirs ergab dass die Oberflächenwasserverschmutzung in städtischen Gebieten schwerwiegend ist und Mikroplastik geringer Dichte (wie PP und PE) die Hauptschadstoffe darstellt. Der Gehalt an Mikroplastik in Flussbettsedimenten in ländlichen Gebieten ist relativ hoch, und es handelt sich dabei größtenteils um Mikroplastik hoher Dichte wie PS. Hohe Konzentrationen von Mikroplastikpartikeln wurden entlang der Küste des Perlflusses (1,99 × 10 ^ 4 Artikel/m ^ 3) und im Mündungsgebiet (8,90 × 10 ^ 3 Artikel/m ^ 3) in Guangzhou sowie in Industrieparks gefunden In der Nähe wurden Logistikparks gefunden, was darauf hindeutet, dass menschliche Aktivitäten der wichtigste Grund für die Zunahme der Verschmutzung durch Plastikpartikel sein könnten.
Beim Vergleich der Konzentrationen von Mikroplastik in den Seeufersedimenten des Xizang-Plateaus (8,00-563 Elemente/m ^ 2) und des Qinghai-Sees (5,00 × 10 ^ -3-7 .58 × 10 ^ -1 Stück/m ^ 2) wurde festgestellt, dass selbst in Gebieten mit relativ geringer Bevölkerungsdichte abgelegene Seen aufgrund von Tourismus und Zuflussflüssen zu „Hotspots“ von Mikroplastik werden können. Mikroplastik ist in aquatischen Ökosystemen allgegenwärtig. Einige hochdichte Mikroplastikpartikel oder Plastikbälle können sich während des Transports entlang des Flusses in Sedimenten absetzen. Nach dem Eindringen in Flussmündungen oder Ozeane verteilt sich Mikroplastik aufgrund hydraulischer Kräfte im Ozean und wird aufgrund des riesigen Volumens des Ozeans verdünnt. Daher ist die Menge an Mikroplastik in Süßwasserumgebungen normalerweise höher als in Meeresumgebungen. Im Vergleich zu Daten aus anderen Regionen der Welt wurde festgestellt, dass der Mikroplastikgehalt in den Binnengewässern Chinas höher ist, während der Mikroplastikgehalt in Sedimenten ähnlich oder sogar niedriger ist.
Tabelle 2: Forschung zur Mikroplastikverschmutzung in Süßwasserumgebungen in China
Kläranlage
Das Abwasser aus Kläranlagen ist eine der potenziellen Quellen für den Eintrag von Mikroplastik in die natürliche Umwelt. Primäres und sekundäres Mikroplastik, das im täglichen Leben verwendet wird, wird in Form von Rohabwasser zu Kläranlagen transportiert. Nach einem mehrstufigen Abwasserbehandlungsprozess bleiben die meisten Mikroplastikpartikel zwar im Schlamm zurück, die verbleibenden Mikroplastikpartikel werden jedoch zusammen mit dem Abwasser aus der Kläranlage in natürliche Wasserumgebungen wie Flüsse und Ozeane eingeleitet. Eine Studie hat ergeben, dass eine große sekundäre Kläranlage in Glasgow, Schottland, täglich etwa 65 Millionen Mikroplastikpartikel ins Wasser einleitet. Auf dem chinesischen Festland werden jedes Jahr durchschnittlich 209,7 Billionen Mikroplastikpartikel in das aquatische Ökosystem freigesetzt, davon stammen etwa 306,9 Tonnen zu mehr als 80 % aus Kläranlagen. Im Vergleich zum internationalen Forschungsfortschritt begann Chinas Forschung zu Mikroplastik in Kläranlagen relativ spät. Die aktuelle Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf mehrere Städte, darunter Peking, Wuhan und Xiamen.
Untersuchungen in Xiamen zeigen, dass 79,3-97,8 % des Mikroplastiks durch Kläranlagen entfernt werden können. Basierend auf der täglichen Abwassereinleitung wird jedoch geschätzt, dass täglich etwa 6,50 × 10 ^ 8 Mikroplastikpartikel in die Bucht von Xiamen gelangen. Obwohl Kläranlagen eine hohe Rückhaltequote von Mikroplastik aufweisen, sind sie aufgrund ihrer enormen Emissionsbelastung zu einer wichtigen Mikroplastikquelle in natürlichen Gewässern geworden. Die wichtigsten Arten von Mikroplastik, die aus Kläranlagen abgegeben werden, sind PP, PE, PS und PET, was mit Mikroplastik übereinstimmt, das in natürlichen Gewässern vorkommt. Darüber hinaus sind Partikel, Fragmente und Fasern die Hauptformen von Mikroplastik, die in Kläranlagen vorkommen. Tabelle 3 fasst einige relevante Studien zum Vorkommen von Mikroplastik in Kläranlagen in China zusammen. Derzeit ist die Datenbank über Mikroplastik, das aus Kläranlagen in China eingeleitet wird, nicht umfassend. Die Konzentration und Eigenschaften der Mikroplastikverschmutzung sind die Hauptforschungsthemen, es fehlen jedoch noch Technologien zur Reduzierung der Mikroplastikverschmutzung.
Tabelle 3: In chinesischen Kläranlagen nachgewiesenes Mikroplastik
