Étude du devenir environnemental et de la bioaccumulation des microplastiques sphériques et fibreux dans les estuaires basée sur le traçage par nanoparticules à conversion ascendante aux terres rares

CHEN Zhe-kuan ,  

HAN Yi-tong ,  

ZHANG Yu-hang ,  

FU Li-min ,  

ZHANG Jian-ping ,  

WANG Yan-hao ,  

YU Ya-qi ,  

SHE Xi-lin ,  

LI Lian-zhen ,  

摘要

Les évaluations actuelles des risques écologiques des microplastiques utilisent principalement des particules sphériques standard comme modèle, avec une attention insuffisante portée aux microplastiques non sphériques tels que les fibres, qui sont largement présents dans l'environnement naturel, ce qui peut sous-estimer les risques de migration et d'accumulation dans les environnements benthiques. Cette étude utilise la technique de traçage par nanoparticules à conversion ascendante aux terres rares (UCNPs), combinée à la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) pour la quantification et à l'imagerie par fluorescence à déclenchement temporel (TGI), afin de comparer le devenir environnemental et le bioaccumulation du polystyrène sphérique (PS) et du polyacrylonitrile fibreux (PAN) lors d'une exposition de 30 jours dans des systèmes estuariens multi-niveaux. Les résultats montrent que le PAN sédimente rapidement et s'accumule dans les sédiments, avec une concentration atteignant (30,94±5,52) μg⋅g-1 après 30 jours, tandis que le PS reste en suspension plus longtemps dans l'eau. Les feuilles de Zostera marina recouvertes de biofilm accumulent le PS à une concentration élevée de (511,69±108,16) μg⋅g-1, avec un facteur de bioaccumulation (BCF) atteignant 11449. La concentration de PS dans la glande digestive de l'huître longue du Pacifique ((15,26±1,12) μg⋅g-1) est également significativement plus élevée que celle du PAN. En revanche, les gastéropodes Muricidés et le gobie Pseudogobius montrent une plus grande tendance à accumuler le PAN dans la phase sédimentaire, principalement retenu dans des organes métaboliques tels que la glande digestive et le foie. Cette étude indique que les caractéristiques physiques des microplastiques, notamment leur densité, forme et taille hydrodynamique effective dérivée, sont des facteurs clés régulant leur devenir environnemental et les voies d’exposition biologique, fournissant ainsi une base scientifique pour une gestion précise et une prédiction des risques liés à la pollution microplastique dans les estuaires.

关键词

microplastiques; écosystèmes multi-niveaux; estuaires; devenir environnemental; bioaccumulation; nanoparticules à conversion ascendante aux terres rares (UCNPs)

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