海院科研动态（103）| 黄东海水柱中细颗粒微塑料的来源、运输和生态风险评估取得重要研究进展
微塑料（<5 mm）在海洋中无处不在，对海洋生态安全构成严重威胁。黄东海毗邻我国人口密集、工业化程度很高的华东和华北地区，是微塑料严重污染的海域。近年来前人虽对黄东海水体中的微塑料丰度和组成开展了大量研究，但大多集中在表层水体，而对黄东海水柱中的微塑料组成、分布和来源则缺乏深入系统的研究，这阻碍了我们对其环境归趋和生态风险的准确评估，尤其是对毒性更高、危害更大的细颗粒微塑料（< 100 μm）。
我院王江海教授团队对黄东海陆架海区水柱中的微塑料进行了细致调查，表明在黄东海海面之下隐藏着大量的细颗粒微塑料（平均丰度高达6567 items/m3）。基于Kriging插值法估算获得了该海域悬浮微塑料的总量为2.9−3.1×1017 items，折合187.0−529.5吨。大部分微塑料集中在水柱的上层，且垂向变异与其物理性质密切相关。t-SNE分析结果表明，研究区的微塑料主要来自长江输入，其冬季运输主要由长江冲淡水、东海沿岸流和黄海暖流驱动，并主要在长江口及其附近海域堆积。污染负荷指数（PLI）和污染风险指数（PRI）的评估结果表明，长江口的生态系统正面临较高的微塑料污染风险。本文的研究结果揭示出在海岸海水柱中细颗粒微塑料占主导，且其归趋与水动力系统之间存在复杂的相互作用。
图1 黄东海水柱中上层（A）、中层（B）和下层（C）微塑料的分布
图2 黄东海6个代表性剖面中微塑料的垂向分布模式
图3 不同海域微塑料（MPs）数据集的t-SNE分析结果（A）、长江来源微塑料在黄东海的运输模式（B）和不同水层中微塑料数据集的PCA结果（C）
YRE，长江口；YSCC，黄海沿岸洋流；YSWC，黄海暖洋流；ECSCC，东海沿岸洋流；YRDW，长江冲淡水；HD，高密度；LD，低密度。
上述成果发表在中科院大类一区TOP期刊Journal of Hazardous Materials （IF2024 = 12.2）上（Lin Jia, Zheng Jia-Yuan, Zhan Zhi-Geng, Zhao Yuan-Ming, Zhou Qian-Zhi, Peng Juan, Li Yan, Xiao Xi*, Wang Jiang-Hai*, 2024. Abundant small microplastics hidden in water columns of the Yellow Sea and East China Sea: Distribution, transportation and potential risk. Journal of Hazardous Materials, 478: 135531）。论文第一作者为我院林佳博士后，共同通讯作者为我院王江海教授及广州海洋地质调查局肖曦高级工程师。以上研究得到了国家基础研究发展计划项目（973计划） （2012CB956004）、广东省基础与应用基础研究基金（2022A1515011842、2021A1515012589/2023A1515011382）、广东省广州重点技术研发项目（2023B03J1379）、广州科技规划项目（2024A04J4368）和天然气水合物勘查开发国家工程研究中心项目（NERC2024005）的联合资助。
