微塑料通常指的是直径小于5毫米的塑料颗粒,能够通过径流、河流、洋流以及大气沉降等途径在全球范围内广泛分布。随着全球塑料生产量的急剧增长,微塑料污染已成为当前全球环境面临的重要挑战。据统计,2022年全球塑料生产总量已达到4.003亿吨,预计到2050年将激增至260亿吨,进一步加剧微塑料污染的严峻性。沉积物是微塑料的主要储库,不仅能长期保存并记录微塑料在沉积环境中的历史积累,还为底栖生物和微生物提供栖息地。许多底栖生物和微生物会摄入微塑料,可能通过食物链传递,影响生态系统的健康和生物多样性。随着微塑料污染的持续加剧,其在环境中的广泛分布及累积效应已成为全球范围内亟待解决的问题,尤其是在边缘海地区。这些海域通常由于水动力条件复杂、开放性较强而成为塑料污染的“热点”区域。北部湾作为我国西南部最大的半封闭性海湾,近年来面临着日益严峻的微塑料污染问题。虽然北部湾沿海地区开展了一些相关的研究工作,但对于水文动力条件如何影响该区域微塑料的积累、分布和传播过程及其调控机制仍缺乏深入研究。
我院海洋地质团队成员黄超副教授及其课题组成员对北部湾表层沉积物中的微塑料开展系统研究,旨在揭示其分布、来源以及对北部湾生态系统的风险。研究结果显示,微塑料污染广泛存在,沉积物中的微塑料平均丰度为391±27个/千克。微塑料丰度的空间变化显著,北部湾西北部海域的微塑料浓度较低,而东北部和东南部海域的浓度较高。微塑料的空间分布主要受到水文动力条件、地理环境和人类活动的影响,局部环境因素如水深、沉积物粒度、有机碳含量和沉积物类型对微塑料分布的影响较小。污染负荷指数(PLI)表明微塑料污染水平较低,但聚合物危害指数(PHI)显示了较高的生态风险,可能是由于聚氯乙烯(PVC)等具有较高化学毒性的聚合物的存在。研究结果强调了水文动力过程对北部湾沉积物微塑料分布的决定性作用。这些发现加深了对边缘海微塑料分布及其影响因素的理解,为制定有针对性的污染控制策略提供了科学基础。
论文题为“Ocean current modulation of the spatial distribution of microplastics in the surface sediments of the Beibu Gulf, China”,发表在国际环境科学领域著名期刊Journal of Hazardous Materials(中科院一区TOP期刊,影响因子12.2)。2022级硕士研究生吴丽媛为论文第一作者,黄超副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和自然资源部海底矿产资源重点实验室开放基金等科研项目的资助。
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
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137332

图1 摘要图

图2 研究区位图

图3 微塑料丰度图

图4 北部湾2016-2019年4-9月表层环流流速和流向图