正文
选取与 MPs 相关的四类影响因素,经筛选后用 Lasso、Ridge、决策树(DT)、随机森林(RF)、梯度提升回归(GBR)模型预测 MPs 丰度,利用人工神经网络(ANN)和广义相加模型(GAMs)分析变量影响和相互作用。
MPERI 和 MultiMP 综合风险评估:
采用多种风险评估指数评估 MPs 风险,引入 MPERI 和 MultiMP 指数综合考虑 MPs 多维度特征进行风险评估
。
纺织上游地区微塑料的出现:
在纺织上游地区,MPs 检出率 100%,浓度范围为 2400 - 8100 particles/m³。0.1 - 0.5mm 的纤维状 MPs 占比最多,聚乙烯 terephthalate(PET)是主要聚合物。MPs 多样性指数表明其来源和归宿复杂。
从太湖到黄浦江的微塑料分布:
在太湖、太浦河和黄浦江的采样点均检测到 MPs,太湖 MPs 含量最高。0.1 - 0.5mm 的透明纤维状 MPs 占主导,PET 是主要聚合物,该区域 MPs 组成多样性较低。
MPs 出现的驱动因素综合评估:
多变量分析显示,MPs 的出现与金属浓度、地理位置和水质等因素显著相关。RF 模型在预测 MPs 丰度方面表现最佳,经度、TN 和 Sb 是影响 MPs 丰度的关键因素,且 12.39% 的预测变异性可由变量间的相互作用解释。
综合多指数生态风险评估:
单一特征指数评估显示,PLI 表明 MPs 暴露风险总体较低,但考虑聚合物化学毒性时,部分水域风险较高。PERI 结果与 PLI、PHI 不一致。MPERI 和 MultiMP 评估表明,多数采样点处于中高风险,聚合物类型是影响生态风险的最重要因素。
ANN 建模评估污染指数:
ANN 模型显示,聚合物类型对 MPERI 和 MultiMP 影响最大。GAM 分析确定了 MPERI 和 MultiMP 的主要协同相互作用,揭示了污染物的联合影响和 MPs 在生态系统中的作用。
政策建议:
为应对 MPs 污染,提出实施监管干预、系统监测和战略优先化三方面的政策建议。
本研究揭示了纺织密集区和受纳区 MPs 的空间分布特征,确定了影响 MPs 丰度的关键因素,多指数模型结合 ANN 有效评估了 MPs 风险。该研究为 MPs 研究提供了新思路,强调了运用机器学习进一步研究 MPs 传输和载体潜力的必要性。
来源:
水生态环境科学
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