研究背景
微塑料(MPs)系直径小于5毫米的塑料颗粒,其体积小,比表面积大,可吸附有害污染物,MPs对海洋生物和人类健康可能构成潜在威胁。
潮汐是沿岸海域重要的水动力过程,对水体和沉积物中MPs的分布、运输起关键作用。东山湾位于中国东南沿海,是一个具有重要生态意义的地区,渔业、海水养殖、滨海旅游等人类活动多样,构成MPs的潜在多种来源。
本研究的主要目标是调查东山湾沉积物中MPs的分布,分析潮汐变化对沉积物中MPs丰度的影响,并评估沉积物中MPs的潜在来源和组成。

图1 研究区域(a)及采样站位图(b-d)
注:a. 福建省各站点的位置;b. 站点4(石码港);c. 站点1(岈仔山港);d. 站点2(北江港);e. 站点3(顶上港)。
研究结果
微塑料的丰度:东山湾海滩沉积物中微塑料(MPs)的丰度和特征具有显著的空间变化差异。站点3(顶上渔港)MPs在退潮时浓度最高,为283 items/kg,站点1(岈仔山渔港)平均浓度较低,为41.6 items/kg。值得注意的是,沿海地区低潮时丰度较高(102 items/kg),与河流相连的地点高潮时丰度较高(136 items/kg)。

图2 具有潮汐效应的MPs在东山湾的分布
微塑料特征:形状分析显示,片段是最主要的形式,占总MPs的69%,其次是纤维和线。MPs的颜色主要是蓝色、黄色和黑色,小于200 µm的颗粒在大多数地点最为普遍,特别是在沿海沉积物中。

图3 东山湾MPs的形状(a)、颜色(b)、大小(c)以及所含聚合物(d)
不同潮位沉积物中MPs的分布:研究表明,潮汐效应,包括低潮、中潮和涨潮,对MPs在不同研究地点的运输和分布有实质性影响。石码港站点在涨潮期间测量得微塑料丰度为135.87 items/kg,表明河口地区的淡水流入和潮汐混合影响显著。
东山湾MPs污染源分析表明,多种人为活动是MPs污染的主要来源。桑基图强化了这种多源分析,研究结果表明,对特定活动进行有针对性的管理,可以帮助减少海湾中的MPs污染。

图4 根据研究地点(a)及潮汐(b)得出东山湾MPs的来源
研究结论
对东山湾沉积物中MPs的研究表明,潮动力对MPs的数量和分布有显著影响。在低潮时,由于沉积物的堆积,MPs浓度较高,而在涨潮时,来自上游的污染物导致河口MPs浓度增加。MPs积累的主要来源包括捕鱼、海水养殖、家庭活动、运输和包装,其中捕鱼和包装被确定为最主要的来源。
研究团队及资助
该论文第一作者为课题组博士生A B M Sadique RAYHAN,通讯作者为蔡明刚教授。厦门海洋职业技术学院王俊博士、厦门大学嘉庚学院陈斌副教授、厦门大学柯宏伟副教授和王春辉工程师,以及课题组博士生Md Mazharul ISLAM 和博士毕业生Kazi Belayet HOSSAIN为论文合作者。该研究获得国家自然科学基金共享航次项目(41776088, 41976018, 42049911, U20A20103, U2005207)、福建省自然科学重点基金( 2020J01412103)、海南省科技专项基金(ZDYF2022SHFZ317)、广西人才创新基地项目(2018AD19280)、广西资助项目(04024XM20N0006)、北海科技项目(201995037、202082031、202082022)、中国厦门市自然科学基金(502Z20227322)和中国国家留学基金委(CSC 海洋奖学金)、挪威食品、渔业和水产养殖研究所、北极海洋塑料垃圾治理、 以及孟加拉国渔业和畜牧业部共同资助。
论文来源:
Rayhan, A.B.M.S., Wang, J., Islam, M.M. et al. Tidal variability and microplastics distribution: source analysis in Dongshan Bay beach sediments, South China. J. Ocean. Limnol. 43, 459–473 (2025).
论文链接:
https://doi.org/10.1007/s00343-024-4089-6
文字作者:郭帅
图片作者:Sadique
编辑/审核:姜轶学
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