pH平衡海洋碱化下浮游植物的响应：一项港口水域的中宇宙实验研究

本研究通过中宇宙实验探讨了港口水域浮游植物对pH平衡海洋碱化（OA）的响应机制。研究发现微塑料（MPs）在海水(1.16±0.8 items/m3)和沉积物(0.36±0.2 items/g)中广泛分布，其水平分布受城市化区域和河谷影响，垂直分布与生物附着（biofouling）及有机聚集体（如硅藻）密切相关。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示主要聚合物为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚丙烯（PS），并与原甲藻（Prorocentrum spp.）水华现象存在显著关联。该研究为地中海沿岸微塑料污染动态提供了关键基线数据，凸显了阿尔及利亚加强塑料废物管理和环境监测政策的紧迫性。

　　

研究亮点

研究区域

布伊斯梅尔湾（BIB）位于阿尔及利亚中部海岸的西南地中海区域，横跨阿尔及尔和提帕萨两个行政区。海岸线延伸约61公里，东起拉斯阿克拉塔（2°55′ E, 36°48′ N），西至蒙切努阿（2°25′ E, 36°38′ N）。该区域拥有三个渔港（Bouharoun、Khmisti和Tipaza）、两个游艇码头（El Djamila和Sidi Fredj）以及一个贝类养殖场（Cultmare）。周边地区还分布着高度城市化的聚集区和季节性活动的河谷（wadis），这些河谷在降雨期间将陆地碎片和污染物直接输送入海洋环境。

海水中微塑料的丰度、特征与空间分布

在所有采样站点共检测到992个微塑料（MP）颗粒，证实了其在BIB水域的广泛分布。离岸站点浓度最高（614颗粒，62%），平均丰度为1.16±0.8 items/m³；沿岸站点浓度较低（378颗粒，38%），平均丰度为0.61±0.2 items/m³（图2，其他测量单位见表1）。MP的空间变异主要受与城市化区域和河谷距离的影响，而生物相互作用（如生物附着和与有机聚集体或矿物颗粒的结合）可能影响其垂直分布。形态分析显示表面水体中以碎片为主，沉积物中以纤维为主。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析鉴定出聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚丙烯（PS）为最常见聚合物类型。

MP污染的来源与分布

研究结果显示MP在BIB水柱中广泛存在，与Setiti等人（2021）的观察一致。离岸站点（1.16±0.81 items/m³）比沿岸站点（0.61±0.24 items/m³）记录到更高浓度（图8）。统计分析显示沿海与离岸站点之间无显著差异（p=0.1913），表明MP在这两个区域分布相对均匀。这种分布模式可能与河谷的季节性排放、沿岸流以及生物过程（如生物附着和聚集体形成）促进的MP垂直迁移有关。形态和化学特征表明MP主要来源于塑料产品的降解（二次来源）和城市废水排放。平行进行的浮游植物分析显示主要浮游植物类群的相对丰度存在显著变异，原甲藻（Prorocentrum spp.）的异常水华与最高MP浓度区域重合，表明MP可能与浮游植物动态存在相互作用。

结论

本研究首次尝试比较BIB沿岸与离岸区域的MP浓度。结果证实了MP在整个研究区域的表层水和海洋沉积物中的广泛污染。海水样品浓度为1.16±0.8 items/m³，沉积物样品浓度为0.36±0.2 items/m³，表明MP通过河谷排放、沿岸流和生物过程（如生物附着）从沿岸区域向开阔水域水平运输。形态学分析显示碎片在表层水中占主导，而纤维在沉积物中更常见。FTIR分析鉴定出PE、PP和PS为主要聚合物。值得注意的是，原甲藻（Prorocentrum spp.）水华与高MP浓度区域重合，表明这些污染物与浮游植物群落之间存在潜在相互作用。这些发现强调了在阿尔及利亚实施改进的塑料废物管理和环境监测政策的迫切需要。未来的研究应进一步探讨MP与浮游植物动态之间的机制联系，以及MP对地中海沿岸海洋生态系统的长期影响。