洪水事件对河流至海岸带微塑料分布的驱动机制研究——以印度东南部Thamirabarani流域为例

本研究针对极端气候事件加剧微塑料(MP)污染扩散的关键问题，以2023年印度Thamirabarani流域洪水为案例，系统揭示了洪水导致水体MP丰度激增3倍、沉积物增加1.5倍，并新检出9种聚合物类型的规律，为海岸带MP污染治理提供科学依据。

　　

在气候变化加剧极端天气的背景下，洪水已成为微塑料(MPs)污染扩散的重要推手。这些直径小于5mm的塑料颗粒不仅会吸附持久性有机污染物，还能通过水系进行远距离迁移，对生态系统构成多重威胁。然而，关于洪水如何重塑MPs在河流-河口-海岸带连续体中的分布格局，特别是红树林这类天然过滤器的截留效能变化，科学界仍缺乏系统认知。

位于印度泰米尔纳德邦的杜蒂戈林海洋研究所(Suganthi Devadason Marine Research Institute)的科研团队，在《Marine Pollution Bulletin》发表的重要研究中，抓住了2023年12月该地区单日降雨量突破93cm的极端事件契机，对Thamirabarani河流域至Punnakayal河口海岸带展开追踪研究。通过对比洪水前后MPs的丰度、粒径、形态和聚合物组成变化，首次定量揭示了洪水对MPs迁移转化的"涡轮增压"效应。

研究团队采用标准化采样方案，在河流-河口-海岸带设置梯度观测点，通过体视显微镜进行MPs计数分类，结合傅里叶变换红外光谱(FTIR-ATR)进行聚合物鉴定。针对不同基质（水体和沉积物）建立差异化的前处理方法，并引入质量控制措施确保数据可靠性。

【MP abundance】部分显示，洪水使水体MPs平均丰度从28.29±12.29 items/L暴增至95.14±21.13 items/L，增幅超3倍；沉积物中MPs从36.14±16.78 items/kg增至54.71±27.74 items/kg。粒径分析表明<2mm的MPs在水体中显著增加，而沉积物中0.5-1mm粒径段增幅最大。

【Polymer composition】部分通过FTIR-ATR鉴定出洪水后聚合物种类从7种增至16种，新增的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)等9种聚合物主要来自陆地输入。形态学分析揭示水体中薄膜型MPs暴增650%，泡沫型增长450%，证实洪水对轻质塑料的优先输送机制。

【Mangrove interception】部分首次量化了红树林对洪水期MPs的截留效率，其复杂根系可使水体MPs通量降低38-42%，但同时也导致沉积物中泡沫型MPs富集530%，凸显其在污染调控中的双刃剑效应。

结论部分指出，该研究建立了洪水强度与MPs再分配的定量关系模型，证实极端气候事件会：1）激活沉积物中历史埋藏的MPs；2）显著扩大污染物的空间传播范围；3）改变区域MPs的组成谱特征。这些发现为海岸带MPs源解析提供了新思路，特别是指出传统风险评估可能低估了气候异常年份的污染负荷。研究强调应将洪水等极端事件纳入MPs监测预警体系，同时提示需要重新评估红树林等生态屏障在气候变化背景下的长期截留效能。该成果对发展动态环境下的塑料污染治理策略具有重要指导价值。