揭示黎凡特海盆作为塑料袋与包装物独特沉积区的多标记综合研究

这篇研究通过多标记综合分析，揭示了东南地中海（一个寡营养（oligotrophic）海洋系统）海底塑料垃圾的分布特征。研究发现深海塑料垃圾浓度高达3321±12 items/km2，其中塑料袋和包装（PBPs）占比超91%，并揭示了钙碳酸盐（CaCO3）添加剂、生物附着（biofouling）和无机附着（如焦油、沉积物）对塑料沉降轨迹的关键影响，为寡营养海域塑料累积机制提供了新见解。

　　

Highlight

本研究首次通过多标记综合分析，揭示了黎凡特海盆作为塑料袋与包装物（PBPs）独特沉积区的关键机制。

样本采集与分类

样本采集自以色列近海200–1300米水深区域（表S1），使用单缆虾拖网（42毫米网孔，8米开口宽度）进行拖网作业（图1，断面D1–4）。深海数据与80米水深的商业拖网数据（50毫米网孔，12米开口宽度，断面S1）进行对比。

海底垃圾分布与类型学

共记录1394件海底垃圾，塑料垃圾占比高达91.2±5.5%，其中PBPs占主导。深海区域（1100–1300米）塑料浓度显著高于近岸（222±73 items/km²），且PBPs的组成、形状、聚合物类型及表面附着物呈现异质性分布。

关键发现

1. 钙碳酸盐（CaCO₃）添加剂：近海聚乙烯袋中普遍存在（占1/3），但在深海平原几乎消失，表明其作为压载物影响沉降轨迹。

2. 表面附着：86.5%的PBPs表面附着量较低（<3 μg/mm²），但生物附着（biofouling）与无机附着（焦油、沉积物、贝壳）协同促进沉降。

3. 生物膜作用：深海环境中，生物膜积累可能进一步加速无机附着，形成“雪球效应”。

结论

研究整合物理、化学与生物特征，为寡营养海域（如东南地中海）塑料累积机制提供了创新框架，揭示了PBPs在深海环境中的动态分布与沉降规律。