微塑料通常指的是直徑小于5毫米的塑料顆粒,能夠通過徑流、河流、洋流以及大氣沉降等途徑在全球範圍内廣泛分布。随着全球塑料生産量的急劇增長,微塑料污染已成為當前全球環境面臨的重要挑戰。據統計,2022年全球塑料生産總量已達到4.003億噸,預計到2050年将激增至260億噸,進一步加劇微塑料污染的嚴峻性。沉積物是微塑料的主要儲庫,不僅能長期保存并記錄微塑料在沉積環境中的曆史積累,還為底栖生物和微生物提供栖息地。許多底栖生物和微生物會攝入微塑料,可能通過食物鍊傳遞,影響生态系統的健康和生物多樣性。随着微塑料污染的持續加劇,其在環境中的廣泛分布及累積效應已成為全球範圍内亟待解決的問題,尤其是在邊緣海地區。這些海域通常由于水動力條件複雜、開放性較強而成為塑料污染的“熱點”區域。北部灣作為我國西南部最大的半封閉性海灣,近年來面臨着日益嚴峻的微塑料污染問題。雖然北部灣沿海地區開展了一些相關的研究工作,但對于水文動力條件如何影響該區域微塑料的積累、分布和傳播過程及其調控機制仍缺乏深入研究。
我院海洋地質團隊成員黃超副教授及其課題組成員對北部灣表層沉積物中的微塑料開展系統研究,旨在揭示其分布、來源以及對北部灣生态系統的風險。研究結果顯示,微塑料污染廣泛存在,沉積物中的微塑料平均豐度為391±27個/千克。微塑料豐度的空間變化顯著,北部灣西北部海域的微塑料濃度較低,而東北部和東南部海域的濃度較高。微塑料的空間分布主要受到水文動力條件、地理環境和人類活動的影響,局部環境因素如水深、沉積物粒度、有機碳含量和沉積物類型對微塑料分布的影響較小。污染負荷指數(PLI)表明微塑料污染水平較低,但聚合物危害指數(PHI)顯示了較高的生态風險,可能是由于聚氯乙烯(PVC)等具有較高化學毒性的聚合物的存在。研究結果強調了水文動力過程對北部灣沉積物微塑料分布的決定性作用。這些發現加深了對邊緣海微塑料分布及其影響因素的理解,為制定有針對性的污染控制策略提供了科學基礎。
論文題為“Ocean current modulation of the spatial distribution of microplastics in the surface sediments of the Beibu Gulf, China”,發表在國際環境科學領域著名期刊Journal of Hazardous Materials(中科院一區TOP期刊,影響因子12.2)。2022級碩士研究生吳麗媛為論文第一作者,黃超副教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金和自然資源部海底礦産資源重點實驗室開放基金等科研項目的資助。
Citation: Wu, L., Li, C., Huang, C., Luo, Y., & Huang, J. (2025). Ocean current modulation of the spatial distribution of microplastics in the surface sediments of the Beibu Gulf, China. Journal of Hazardous Materials, 488(January), 137332. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137332
全文鍊接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137332

圖1 摘要圖

圖2 研究區位圖

圖3 微塑料豐度圖

圖4 北部灣2016-2019年4-9月表層環流流速和流向圖