Distribución de microplásticos en diferentes ecosistemas acuáticos en China

Como uno de los diez países del mundo que producen y consumen productos plásticos, el ecosistema acuático de China se ve gravemente afectado por los microplásticos. Actualmente, los microplásticos se detectan ampliamente en océanos, agua dulce y plantas de tratamiento de aguas residuales. Entre ellos, los principales tipos de microplásticos incluyen polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), cloruro de polivinilo (PVC) y tereftalato de polietileno (PET).
ambiente marino.

China es un importante productor de plásticos: se estima que cada año se vierten al océano 8,82 millones de toneladas de residuos plásticos, lo que representa el 27,7% del total mundial. Las áreas de investigación actuales se centran principalmente en el Mar Amarillo, el Mar de Bohai, la Costa Este y el Mar de China Meridional. La Tabla 1 resume algunos estudios relevantes sobre la abundancia de microplásticos en el medio marino de China. Las investigaciones han descubierto que el contenido de microplásticos varía mucho en diferentes regiones. Para los microplásticos que oscilan entre 0,33 y 5 mm, la concentración de microplásticos en el Mar Amarillo es de 0,09 elementos/m ^ 3, mientras que en el Mar de Bohai es de 0,65 elementos/m ^ 3, lo que se acerca más a las actividades humanas. Por tanto, los residuos plásticos artificiales procedentes de actividades terrestres o costeras pueden ser la principal fuente de microplásticos marinos. La abundancia de microplásticos también se ve influenciada por las estaciones. El estudio sobre la concentración de microplásticos en el ambiente costero del estuario del río Perla muestra que la abundancia promedio de microplásticos es de 295 elementos/m^3 en época seca y de 545 elementos/m^3 en época de lluvias. Debido a la falta de métodos unificados de muestreo, procesamiento y análisis, actualmente es difícil comparar científicamente la contaminación por microplásticos en diferentes océanos.

Sin embargo, en términos generales, cuanto menor es el tamaño de la malla, mayor es la concentración de microplásticos detectada. Los microplásticos de pequeño tamaño de partículas suelen representar una gran proporción. Por ejemplo, en la zona costera del estuario del río Perla, alrededor del 53,5-73,9% de los microplásticos tienen menos de 0,5 mm. En el Mar de China Meridional, las partículas de microplásticos con un diámetro de 0,02 a 0,3 mm representan el 92% de la cantidad total detectada, con una concentración promedio de 2.57 × 10 ^ 3 ± 1.77 × 10 ^ 3 artículos/L. El análisis de la composición de los microplásticos muestra que los principales tipos de microplásticos en el ambiente acuático del Mar de Bohai son PE, PP y PS. Además, a medida que disminuye el tamaño de las partículas, la concentración media de microplásticos en el medio marino aumenta exponencialmente. Esto puede deberse a la influencia de las olas del océano, como la radiación ultravioleta, que hace que los fragmentos de partículas grandes que ingresan al océano se divida continuamente en partículas cada vez más pequeñas. Por lo tanto, hay microplásticos más pequeños presentes en el océano que son difíciles de detectar, lo que también indica que los resultados de las investigaciones actuales no pueden representar estrictamente la concentración de microplásticos en el entorno real, y la concentración en el entorno real puede ser mayor.

Tabla 1: Investigación sobre la contaminación por microplásticos en el medio marino de China

Ambiente de agua dulce

Los microplásticos no sólo se encuentran ampliamente distribuidos en el océano, sino que también se encuentran en lagos, ríos y embalses. Debido al asentamiento de microplásticos grandes o de alta densidad durante el transporte, la investigación sobre microplásticos en agua dulce generalmente incluye aguas superficiales y sedimentos. Los lagos pueden servir como lugares de recolección temporales o a largo plazo de microplásticos, mientras que los ríos se consideran transportadores de microplásticos que ingresan al océano. En comparación con otros entornos acuáticos, China ha realizado más investigaciones sobre microplásticos en sistemas de agua dulce. En la actualidad, las características de los microplásticos en los ecosistemas de agua dulce en China son principalmente de tamaño pequeño (<1 mm) y fibrosos, siendo el PP y el PE los tipos de microplásticos más comunes. En términos de distribución geográfica, la investigación sobre microplásticos en ambientes de agua dulce en China se concentra principalmente en la cuenca del río Yangtze, la cuenca del río Perla y algunas aguas continentales urbanas.

La Tabla 2 resume algunos estudios relevantes sobre la abundancia de microplásticos en ambientes de agua dulce en China. Se realizó un estudio sobre la contaminación por microplásticos en las aguas superficiales de la ciudad de Wuhan (1.66 × 10 ^ 3~8.93 × 10 ^ 3 artículos/m ^ 3), y se encontró que la concentración de microplásticos aumentaba más cerca del centro de la ciudad. Un estudio sobre las aguas superficiales (1.60 × 10 ^ 3-1.26 × 10 ^ 4 elementos/m ^ 3) y sedimentos (25,0-300 elementos/kg de peso húmedo) del embalse de las Tres Gargantas encontraron que la contaminación del agua superficial en las áreas urbanas es grave, con microplásticos de baja densidad (como PP y PE) los principales contaminantes. El contenido de microplásticos en los sedimentos de los lechos de los ríos en las zonas rurales es relativamente alto y la mayoría de ellos son microplásticos de alta densidad como el PS. Se encontraron altas concentraciones de micropartículas de plástico a lo largo de la costa del río Perla (1.99 × 10^4 artículos/m^3) y en la zona de la ría (8.90 × 10 ^ 3 artículos/m ^ 3) en Guangzhou, y se encontraron parques industriales o parques logísticos cercanos, lo que indica que las actividades humanas pueden ser la razón más importante del aumento de la contaminación por partículas plásticas.

Además, al comparar las concentraciones de microplásticos en los sedimentos a orillas del lago de la meseta de Xizang (8,00-563 artículos/m ^ 2) y el lago Qinghai (5.00 × 10 ^ -3-7.58 × 10 ^ -1 artículos/m ^ 2), se descubrió que incluso en áreas con densidad de población relativamente baja, los lagos remotos pueden convertirse en "puntos calientes" de microplásticos debido al turismo y la afluencia de ríos. Los microplásticos son omnipresentes en los ecosistemas acuáticos. Algunos microplásticos o bolas de plástico de alta densidad pueden depositarse en los sedimentos durante el transporte a lo largo del río. Después de ingresar a los estuarios u océanos, los microplásticos se dispersarán en el océano debido a las fuerzas hidráulicas y se diluirán debido al enorme volumen del océano. Por tanto, la cantidad de microplásticos en ambientes de agua dulce suele ser mayor que en ambientes marinos. Comparado con datos de otras regiones del mundo, se ha comprobado que el contenido de microplásticos detectado en aguas interiores de China es más abundante, mientras que el contenido de microplásticos en los sedimentos es similar o incluso menor.

Tabla 2: Investigación sobre la contaminación por microplásticos en ambientes de agua dulce en China

Planta de tratamiento de aguas residuales

Las aguas residuales de las plantas de tratamiento de aguas residuales son una de las fuentes potenciales de microplásticos que ingresan al medio ambiente natural. Los microplásticos primarios y secundarios utilizados en la vida diaria se transportan a plantas de tratamiento de aguas residuales en forma de aguas residuales sin tratar. Después de someterse a un proceso de tratamiento de aguas residuales de varias etapas, aunque la mayoría de los microplásticos quedan atrapados en el lodo, los microplásticos restantes se vierten en ambientes acuáticos naturales como ríos y océanos junto con las aguas residuales de la planta de tratamiento de aguas residuales. Un estudio ha descubierto que una gran planta de tratamiento secundario de aguas residuales en Glasgow, Escocia, vierte aproximadamente 65 millones de partículas de microplásticos al agua cada día. En China continental, cada año se liberan en el ecosistema acuático un promedio de 209,7 billones de micropartículas de plástico, de las cuales alrededor de 306,9 toneladas provienen más del 80% de plantas de tratamiento de aguas residuales. En comparación con el progreso de la investigación internacional, la investigación de China sobre microplásticos en plantas de tratamiento de aguas residuales comenzó relativamente tarde. La investigación actual se centra principalmente en varias ciudades, incluidas Beijing, Wuhan y Xiamen.

Una investigación en Xiamen muestra que las EDAR pueden eliminar entre el 79,3% y el 97,8% de los microplásticos. Sin embargo, basándose en el vertido diario de aguas residuales, se estima que aproximadamente 6.50 × Cada día se liberan 10 ^ 8 partículas de microplástico en la bahía de Xiamen. Aunque las EDAR tienen una alta tasa de retención de microplásticos, se han convertido en una fuente importante de microplásticos en ambientes acuáticos naturales debido a su enorme carga de emisiones. Los principales tipos de microplásticos vertidos en las plantas de tratamiento de aguas residuales son PP, PE, PS y PET, que son consistentes con los microplásticos que se encuentran en entornos acuáticos naturales. Además, las partículas, fragmentos y fibras son las principales formas de los microplásticos que se encuentran en las EDAR. La Tabla 3 resume algunos estudios relevantes sobre la abundancia de microplásticos en plantas de tratamiento de aguas residuales en China. En la actualidad, la base de datos de microplásticos vertidos en plantas de tratamiento de aguas residuales en China no es completa. La concentración y las propiedades de la contaminación por microplásticos son los principales temas de investigación, pero aún faltan tecnologías para reducir la contaminación por microplásticos.

Tabla 3: Microplásticos detectados en plantas de tratamiento de aguas residuales chinas