聚乳酸-羟基乙酸共聚物微塑料与全球变暖联合暴露对沿海桡足类种群动态的影响机制研究

本研究针对微塑料(PLGA)与气候变暖(+3°C)的复合污染效应，通过测定河口底栖桡足类Nitokra spinipes的滤食率(96-h EC50=0.029%)，结合动态能量收支个体模型(DEB-IBM)预测种群水平EC50降至0.0098%，首次揭示温度升高会加剧微塑料对底栖生物的能源获取抑制，为评估复合污染对海洋食物网的级联效应提供定量依据。

　　

海洋生态系统正面临微塑料污染与气候变暖的双重威胁。尽管微塑料(1μm–5mm)在河口区域的富集现象已被广泛报道，其与水温升高(+3°C)的协同效应却鲜有研究。作为连接初级生产者与高营养级的关键环节，桡足类种群衰退已导致北海地区15-80%的生物量下降，这种变化可能引发整个食物网的级联崩溃。

比利时根特大学(UGent)的研究团队选择河口底栖桡足类Nitokra spinipes为模型，创新性地采用5μm荧光标记聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球模拟生物基微塑料污染，在22°C(对照)和25°C(IPCC-SSP5–8.5情景)条件下设置0-1%微塑料/食物比例梯度。通过96小时暴露实验测定滤食率变化，并运用动态能量收支个体模型(DEB-IBM)推演种群动态。关键技术包括：微塑料表征(Phosphorex? LG5000)、滤食率荧光检测法、DEB-IBM参数化建模。

【个体水平效应】
升温单独作用使滤食率提升12%(22°C:1.72±0.24 vs 25°C:1.93±0.31 mL/ind/h)，但添加0.01% PLGA即引发60%抑制。剂量效应分析显示96-h EC₅₀为0.029%，表明微塑料会干扰能量同化效率。

【种群模拟结果】
DEB-IBM预测种群平衡密度EC₅₀较个体水平降低3倍(0.0098%)，揭示亚致死效应在种群层面的放大现象。模型显示微塑料导致繁殖期成体减少，这与Daphnia等枝角类的研究结论一致。

【讨论与意义】
该研究首次量化了PLGA微塑料与升温的协同毒性：1)温度升高加剧误食风险，25°C时桡足类代谢需求增加但营养摄入效率下降；2)DEB-IBM证实0.01%污染水平即可引发种群衰退，远低于现行生态风险评估阈值。成果发表于《Marine Pollution Bulletin》，为制定基于气候情景的微塑料管控标准提供了理论依据，特别对北海、波罗的海等变暖显著区域具有预警价值。研究强调需重新评估"可降解"生物基塑料的环境风险，其碎片化产物仍可能通过能量错配机制破坏生态功能。