浮游生物泵提醒南海微塑料散布输运机制

  近期，华东师范大学科研团队集合南海西北部水体微塑料的散布特征、来历及输运机制打开专项研讨。团队选用大型原位过滤设备——浮游生物泵，体系获取了50~1000米水层的微塑料定量数据，为深化解析边缘海微塑料笔直搬迁进程、评价海洋污染生态危险供给了要害科学依据。

  微塑料污染已成为全球性严峻海洋环境问题。海洋作为微塑料的首要汇团体，传统研讨多集合于表层水体，并一起以为微塑料首要是经过洋流完结水平方向的分散传输。但是，微塑料的搬迁进程并非局限于表层，其也可经过多重机制产生笔直搬迁，包含物理进程（如湍流、温盐环流）及生物地球化学进程（如生物附着、海洋雪集合、粪便颗粒沉降），使整个水柱成为潜在的微塑料储库。

  南海作为西太平洋半关闭边缘海，受高强度人类活动与大型河流输入影响，其表层微塑料污染已获证明，但关于中深水层（尤其是500米以深）微塑料的散布、组成与通量数据极为匮乏，严峻限制了对该区域塑料全途径输运与深海生态危险的了解。

  为添补这一空白，研讨团队选用大体积原位过滤技能（浮游生物泵），对南海西北部50~1000米水柱进行体系采样，旨在获取其笔直散布基线数据，并提醒环境因子与输运机制的要害影响。

  研讨于2020年夏日在南海西北部3个站位（沿115°E散布，图1）展开，选用浮游生物泵（KC Denmark，图2）进行大体积原位过滤，共搜集50~1000米水层的11个样品。采样后，经过立体显微镜进行描摹查询与计数，并使用微傅里叶变换红外光谱（μ-FTIR）判定聚合物组成。之后选用多种数据剖析办法探求微塑料散布与环境因子之间的联系。

  浮游生物泵作业原理：该设备经过抽水泵继续抽取含有微塑料的海水样品，海水流经配套过滤网衣时，微塑料颗粒被截留，最终目标微塑料样品富集于网底搜集管内，然后完结整个采样操作。

  图3 各采样站位的微塑料丰度（a：W1，b：W2，c：W3）及均匀微塑料

  2.组成特征：微塑料以碎片（72.58%）和纤维（20.97%）为主（图4），色彩以通明（43.55%）和绿色（22.58%）居多。聚合物以聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为主（各占22.58%），其间PET多存在于纤维与碎片中。

  3.粒径散布：微塑料均匀粒径为0.91 ± 0.97 mm（图5），不同水层间无明显差异（p 0.05），但500米层均匀粒径最大（1.14 ± 1.46 mm）。小于1 mm的微塑料占总数的70%以上。图5为南海西北部水体中不同深度（a）、不同站位（b）及频率散布（c）的微塑料粒径。

  4.来历与输运机制：NMDS剖析标明，透光层（200 m）与无光层（200 m）微塑料群落具有较高相似性（图6），阐明水柱微塑料首要来自于表层水。Mantel查验显现，微塑料丰度与水深、盐度、密度呈明显负相关，与电导率、溶解氧呈正相关。虽然PP、PE等低密度聚合物理论上应漂浮于表层，但本研讨在深水层（如800米）仍检出其存在，阐明生物进程与物理进程一起驱动微塑料向深层搬迁。图6为各采样站位的微塑料NMDS剖析（a）及微塑料丰度、特征与环境因子的Mantel查验（b）。

  本研讨凭借浮游生物泵这一大体积原位过滤设备，初次体系提醒了南海西北部水柱中微塑料的笔直散布特征。依据成果得出，微塑料在整层水柱中均有散布，且其丰度随深度递减。组成以碎片和纤维为主，PP与PET为首要聚合物类型。微塑料的笔直搬迁受多种海洋进程一起调控，不只受密度与海水物化性质影响，生物活动及海洋动力进程亦起到要害作用。

  研讨成果凸显了浮游生物泵作为大体积原位采样办法的中心优势，为南海微塑料污染评价与管控供给了重要数据。未来应进一步展开规范化办法研讨，并经过跨学科手法深化对微塑料笔直输运机制及其生态效应的了解。

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