印度尼西亚Belawan河口微塑料时空分布特征及其与潮汐周期的关联研究

本研究针对Belawan河口微塑料污染问题，通过多时空尺度采样（涵盖4个月相周期及高低潮），首次系统揭示了该区域微塑料分布规律（平均丰度0.071±0.041 particles m?3），发现纤维型（<1000 μm）为主且近岸富集特征，证实潮汐动力与月相变化对污染物迁移的关键调控作用，为东南亚河口微塑料治理提供科学依据。

　　

研究背景
全球海岸带正面临微塑料污染的严峻挑战，80%的海洋微塑料源自陆地活动。作为海陆交汇的关键节点，河口区域因复杂的物理化学过程成为微塑料"陷阱"，但相关研究在东南亚地区仍存在显著空白。印度尼西亚Belawan河口作为马六甲海峡门户，既是重要红树林生态区（1093.93公顷），又是承载480万人口经济活动带的污染敏感区，当地垃圾管理不善导致塑料通过河流持续输入。尽管前期有零星研究涉及该区域沉积物微塑料，但缺乏对水体的系统性时空动态分析，特别是潮汐与月相周期的影响机制尚未阐明。

研究设计与方法
印度尼西亚国家研究创新署等机构的研究团队Ahmad Muhtadi、Muhammad Reza Cordova等人在《Egyptian Journal of Aquatic Research》发表研究，通过Bongo网（300 μm孔径）在8个采样点采集192份水样，覆盖4个月相周期（满月、新月、上弦月、下弦月）及高低潮状态。采用密度分离（NaCl溶液，ρ=1.2 g/cm³）结合过氧化氢消化处理样本，通过显微形态学鉴定和ATR-FTIR光谱（仅分析8个代表性颗粒）进行聚合物鉴定，结合主成分分析（PCA）解析环境因子关联性。

主要发现

1. 空间分布特征
   微塑料平均丰度0.071±0.041 particles m^?3，显著低于全球同类河口（如印尼Musi河口622.22 particles m^?3）。空间上呈现向岸递增趋势，站点St7（0.099±0.025 particles m^?3）浓度最高，可能与陆源输入和潮汐顶托作用相关。

2. 潮汐与月相影响

• 高潮期微塑料丰度（0.074±0.051 particles m^?3）略高于低潮（0.068±0.029 particles m^?3）
• 大潮期（满月+新月）丰度（0.086±0.049 particles m^?3）显著高于小潮期（0.055±0.025 particles m^?3，p=0.0028），满月相位达峰值0.092±0.062 particles m^?3

1. 物理特征解析

• 形状：纤维（0.029±0.007 particles m^?3）和薄膜（0.024±0.007 particles m^?3）占主导
• 尺寸：>1000 μm颗粒占比80%，可能与采样网目限制（300 μm）有关
• 聚合物：FTIR鉴定显示聚丙烯（PP）占75%，聚酰胺（PA）占25%

1. 环境驱动机制
   PCA揭示潮汐动力是核心调控因子：

• 高潮期：流速（r=0.542）和水深（r=-0.580）主导微塑料分布
• 低潮期：溶解氧（r=-0.405）和温度（r=0.401）影响显著
  盐度梯度与薄膜型微塑料呈负相关（r=-0.640），印证河口区盐度絮凝效应

科学价值与实践意义
该研究首次建立Belawan河口微塑料时空动态模型，证实潮汐泵送效应和月相引力对污染物分布的调控作用，为理解东南亚河口微塑料输运机制提供典型案例。尽管当前污染水平较低，但纤维型微塑料的高占比（可能源自渔网和纺织品）及其易被生物摄食的特性，对当地渔业资源构成潜在威胁。作者建议从三方面加强治理：1）完善垃圾收运体系阻断陆源输入；2）借鉴日本地方主导的废弃物管理模式；3）开展公众教育减少一次性塑料使用。研究局限在于仅分析>300 μm颗粒且FTIR验证样本量不足，未来需结合更精细粒径分析和生物累积效应研究。这些发现为制定区域特异性治理策略提供关键科学依据，对维护马六甲海峡生态安全具有重要实践价值。