咸水水域塑料污染治理新策略：大型藻类作为塑料碎片的天然收集器及其生态意义

本研究针对过渡性水域塑料污染问题，首次探究了两种藻类Chaetomorpha aerea和Hypnea cornuta在意大利Ganzirri湖中的塑料富集能力。通过FT-IR和拉曼光谱分析，发现藻类可捕获从大塑料(>25 mm)到微塑料(<5 mm)的碎片，其微塑料富集量超周边水体100倍以上。研究揭示了16种合成聚合物和3种弹性体的污染来源，为利用藻类生物修复技术提供了科学依据，对保护脆弱生态系统具有重要实践意义。

　　

在美丽的地中海沿岸，意大利西西里岛东北部的Cape Peloro潟湖正面临着一个隐形威胁——塑料污染。这片被列为"定向自然保护区"的过渡性水域(TWs)，虽然拥有丰富的生物多样性和重要的渔业资源，却因城市化发展和低水循环特性，成为塑料垃圾的"聚集地"。更令人担忧的是，这里周期性暴发的藻华现象与塑料污染产生了复杂的交互作用，形成双重环境挑战。

针对这一难题，国家生物多样性未来中心的研究团队开展了一项创新性研究，首次系统评估了两种藻类Chaetomorpha aerea(绿藻门)和Hypnea cornuta(红藻门)在塑料富集方面的作用。相关成果发表在《Journal of Hazardous Materials》上，为利用藻类进行生态修复提供了新思路。

研究团队采用了多学科交叉的技术方法：通过立体显微镜进行塑料颗粒的视觉分选和计数；运用傅里叶变换红外光谱(FTIR-ATR)和拉曼光谱对聚合物进行精确鉴定；采用非参数统计和多元分析(ANOSIM和MDS)比较不同藻种的塑料富集差异。所有采样均在Ganzirri湖的两个站点(G1和G2)完成，覆盖2024年5月至9月的藻华高峰期。

【宏塑料和中塑料丰度】
研究发现C. aerea的宏塑料富集量(4.91 items/kg)显著高于H. cornuta(2.19 items/kg)。前者主要捕获软塑料(52%)和渔线(12%)，后者则以软塑料(40.32%)和聚苯乙烯碎片(8.06%)为主。中塑料(5-25 mm)的捕获量也呈现类似趋势，C. aerea(136 items/kg)是H. cornuta(72 items/kg)的近两倍。

【人为微颗粒特征】
最引人注目的发现是藻类的微塑料富集能力：C. aerea(0.35 items/g)和H. cornuta(0.51 items/g)的微塑料浓度分别是周围水体的113倍和162倍。粒径分析显示1-1.9 mm的颗粒占比最高(35.9%)，纤维状微塑料(76.92%)占据主导地位，蓝色(32%)和黑色(30%)颗粒最为常见。

【聚合物组成解析】
通过先进的光谱技术，团队鉴定出16种合成聚合物和3种弹性体。C. aerea主要富集聚氨酯(PU,20%)和乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM,16%)，而H. cornuta则以PU(21%)和聚丙烯酸酯(PACr,7%)为主。特别值得注意的是，研究首次在藻类中检测到轮胎磨损产生的弹性体(EPR和EPDM)，揭示了陆源污染对水域的深远影响。

在讨论部分，研究人员深入分析了藻类形态特征与塑料富集能力的关系。H. cornuta因其含κ-卡拉胶的细胞壁和复杂形态，表现出更强的静电吸附能力；而C. aerea的刚性结构更利于宏塑料的物理截留。研究还指出，不当的藻类处置方式可能导致塑料污染转移，建议将藻类清除与资源化利用(如生物活性物质提取)相结合，实现环境与经济双重效益。

这项研究的创新价值在于：首次系统评估了过渡性水域藻类的塑料富集功能；揭示了聚合物组成的复杂多样性；提出了基于藻类管理的生态修复策略。正如作者强调的，将藻类清除纳入保护框架，不仅可缓解塑料污染，还能维护过渡性水域的生态服务功能，为全球类似生态系统的治理提供了可借鉴的范例。