研究背景

        微塑料因其化学性质稳定、环境持久性强且具有潜在生态毒性，已成为一类全球性的新污染物，给环境治理带来巨大挑战。河口是微塑料由流域向近海输运的关键过渡区，其强烈的物理化学梯度与潮汐作用直接影响着微塑料的入海通量。因此，探明微塑料在“流域—河口—近海”完整连续体中的季节性滞留特征和双向输运机制，对于科学评估其海洋输入风险具有重要生态意义。

       本研究选取海南岛南渡江与万泉河的“流域—河口—近海”连续体，通过2023-2024年三个季节的野外观测和模型构建，揭示了河口是拦截微塑料入海的高效“过滤器”，并阐明了潮汐与极端天气事件驱动下微塑料的双向输运过程。

图1. 研究区域采样站位图

研究结果

        1. 量化了河口微塑料的滞留效率

        研究发现，连续体不同区域水体中微塑料丰度差异显著，呈现为流域最高、河口居中、近海最低的整体分布格局。南渡江和万泉河两个河口的微塑料滞留效率分别为91.4%-94.8%和86.6%-97.6%。

图2. （a）按河流和季节划分的三种滞留效率柱状图；（b）不同河口微塑料滞留效率的季节变化；（c）各区域和季节的平均微塑料丰度气泡矩阵图；（d）“流域—河口—近海”连续体微塑料丰度梯度图

        2. 明确了盐度和温度是微塑料非线性滞留的主要驱动因子

        通过广义加性模型分析发现，盐度是微塑料丰度首要驱动因子，其丰度峰值出现在盐度为1-15区间，这一区间与河口淡咸水混合区和最大浑浊带吻合。温度是次要驱动因子，主要通过调节生物膜发育改变微塑料的有效密度和垂向迁移。

图3. （a）线性混合模型固定效应森林图；（b）广义加性模型预测的盐度分布图；（c）线性混合模型季节-区域相互作用（边际均值）图；（d）广义加性模型预测值与观测值比较图

        3. 揭示了台风事件微塑料脉冲式输出及潮汐再输入

        通过台风期间微塑料动态观测和传输通量估算，研究发现，在正常天气条件下，海洋源微塑料对河口的贡献极为有限，含量仅为0.11–0.18个/m3。但在8月台风期间，南渡江和万泉河的海洋源微塑料分别升至12.9个/m3和24.9个/m3，呈现脉冲式增长。

        与此同时，潮汐作用每周期向陆方向回输的微塑料通量高达311万至360万个，表明极端天气事件不仅加剧了微塑料的陆向输出，还显著增强了潮汐对微塑料的“再输入”效应，深刻改变了河口的微塑料收支平衡。

图4. 潮汐混合分析：（a）保守混合线和河口浊度最大值滞留区的盐度混合图；（b）密度屏障驱动潮汐输入的等密度面温盐图

        该研究首次实现了对“流域—河口—近海”连续体中微塑料滞留动态的季节性定量评估，并厘清了潮汐作用与极端天气事件对微塑料双向输运的影响。研究结果可为海南岛微塑料入海通量的准确核算，以及后续监测与治理提供科学依据。

研究团队及资助

        厦门大学海洋与地球学院博士后Kazi Belayet Hossain与2025届硕士毕业生王军歌为论文共同第一作者，通讯作者为蔡明刚教授。论文合作者还包括厦门大学2025届硕士毕业生周扬，广西大学徐向荣教授，中国科学院南海海洋研究所林朗博士，海南大学朱小山教授、刘洋，厦门大学嘉庚学院陈斌教授和厦门大学柯宏伟副教授。该研究得到了国家自然科学基金（U25A20790、42576044）、福建省高校产学研联合创新项目（2025Y4002）、广西重点研发计划项目（AB25069113、2025FN9619929）及海南省重点研发项目（ZDYF2022SHFZ317）的共同资助。

论文来源

        Hossain, K. B.1, Wang, J.1, Zhou, Y., Xu, X., Lin, L., Zhu, X., Liu, Y., Chen, B., Ke, H., & Cai, M*, 2026. Microplastics from catchment to offshore: Salinity gradients and seasonal discharge control estuarine trapping efficiency and tidal reimport. Water Research, 304, 126411. https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.126411

官网链接

        https://mp.weixin.qq.com/s/vplKNDO4IKWI46MkY8ug3w

文字作者：Kazi Belayet Hossain、史敬文
图片作者：Kazi Belayet Hossain、王军歌
编辑/审核：王欣雨