罗马尼亚黑海海岸微塑料污染现状与未来生态风险预测分析

《Heliyon》：An analysis of the current and forecasted ecological risk related to the presence of microplastics on the Romanian Black Sea coast

本研究针对黑海海洋生态系统微塑料污染问题，通过对罗马尼亚82公里海岸线20个度假区的沉积物样本进行系统分析，揭示了微塑料的形态特征（以蓝色纤维为主）和聚合物组成（MDPE占38%）。研究发现当前污染负荷指数（PLI）为Ⅰ级风险，但风险表征比（RCR）显示75%海岸线已处于Ⅱ级风险，且预测表明若不采取减排措施，5年内60%海岸将升级为Ⅳ级高风险。该研究为制定海岸带塑料污染管控策略提供了关键数据支撑。

　　

随着全球塑料年产量的持续攀升（2023年达4.138亿吨），海洋生态系统正面临微塑料污染的严峻挑战。作为半封闭海域的黑海，其特殊的水动力特征和周边七国的密集人类活动，使其成为塑料污染的重灾区。尤其令人担忧的是，多瑙河每年向黑海输入约1533吨塑料垃圾，而最新研究显示黑海海面漂浮塑料密度已达地中海的三倍。在此背景下，罗马尼亚黑海海岸线的微塑料污染状况及其生态风险亟待科学评估。

本研究团队在2022年4月系统采集了罗马尼亚卡普米迪亚至瓦马韦切全长82公里海岸线的20个度假区沉积物样本。通过密度分离-过氧化氢消化-真空过滤的组合技术，结合立体显微镜形态鉴定和μFTIR光谱分析，首次实现了对该国全海岸线微塑料的定性定量分析。关键方法包括：采用50×50厘米采样区采集表层1.5厘米沉积物；使用1.2 g/cm3氯化钠溶液进行密度浮选；通过30%过氧化氢进行有机质消化；利用齐司Discovery V.8立体显微镜进行形貌观测；采用布鲁克μFTIR光谱仪（4000-600 cm?1波段）进行聚合物鉴定。

微塑料丰度与聚合物特征

研究者在2539个检出微塑料中发现浓度区间为122-536 MP/kg，平均值为253.9 MP/kg。维纳斯站点的污染最严重（536±128.96 MP/kg），而曼加利亚站点最低（122±38.9 MP/kg）。空间分析显示北部与南部海岸存在显著差异（p=0.047），这可能与逆时针方向的海流导致微塑料在岬角处聚集有关。

形貌与组成规律

尺寸分布显示>1000μm的大尺寸微塑料占主导，但纳沃达里站以0.5-1mm中尺寸为主。形状分析表明纤维类占比最高，而马马亚赌场等4个站点薄膜类突出。颜色谱中蓝色微塑料普遍存在（38%），聚合物鉴定显示中密度聚乙烯（MDPE）为主，热塑性聚氨酯（TPU）和聚氯乙烯（PVC）各占17%。

风险评估结果

污染负荷指数（PLI）计算显示仅维纳斯站超过10，95%海岸属Ⅰ级低风险。但风险表征比（RCR）分析更为严峻：75%站点RCR值处于1-10区间（Ⅱ级风险），卡普米迪亚等5个站点已达Ⅲ级风险。预测模型表明，若不干预，5年内卡普米迪亚将升级为Ⅳ级风险，20年后60%海岸面临严重生态威胁。

本研究通过多指标风险评估揭示了罗马尼亚黑海海岸微塑料污染的空间异质性及其演变趋势。特别值得关注的是，虽然当前PLI指数显示整体风险较低，但RCR动态预测敲响了警钟——海洋环流作用下的污染物迁移（如北部中型微塑料向南部降解为小型颗粒）可能加剧远期风险。与全球同类研究对比，该区域微塑料浓度显著高于爱尔兰浅海河口（73 MP/kg），但低于中国红树林生态系统（最高5738.3 MP/kg）。研究者强调，中密度聚乙烯（MDPE）的主导地位反映了包装材料等消费品的污染贡献，而热塑性聚氨酯（TPU）的检出提示工业材料降解的新来源。

该研究的科学价值在于建立了海岸带微塑料风险预警模型，为《赫尔扬》（Heliyon）期刊收录的环境科学研究提供了关键案例。其政策意义在于警示：必须通过固体废物减量化和完善垃圾管理体系来阻断污染链条，否则黑海生态系统的服务功能将受到不可逆损害。未来研究需结合季节性动态监测，并开发标准化检测方法以提升全球数据可比性。