综述：河口微塑料沉积的实地与实验数据批判性综述——基于海洋边缘过滤器概念的视角

这篇综述从海洋边缘过滤器（MF）概念出发，系统分析了河口微塑料（MPs）沉积机制，揭示了水动力、异质聚集（hetero-aggregation）和生物相互作用对MPs滞留的关键作用，提出未来研究需同步监测盐度、pH、有机质（TOC）等核心参数，为全球河口MPs治理提供理论框架。

　　

Abstract

河口作为天然过滤器，能有效截留河流输入的沉积物和污染物。本文基于海洋边缘过滤器（MF）概念，批判性综述了全球河口微塑料（MPs）分布的实地观测数据，揭示了重力沉降、吸附和生物同化三大机制对MPs<5 mm滞留的协同作用。

Introduction

河流是海洋塑料污染的主要来源，而河口被确认为MPs热点区域。经典MF理论指出，93-95%的河流悬浮物会在此沉积。本文通过分析1100余篇文献，探讨MF概念如何应用于MPs研究，填补现有知识空白。

Definitions and abbreviations

关键术语明确界定：

• MPs：<5 mm塑料颗粒

• MF：通过物理（如ETM浊度最大区）、化学（絮凝）和生物（摄食）过程实现污染物截留

• 异质聚集：MPs与矿物颗粒（如黏土）或有机质（EPS）结合形成复合体

The concept of the Marginal Filter

MF的三阶段机制：

1. 重力沉降：毫米级MPs和高密度聚合物（如HDPE）优先沉积

2. 吸附作用：盐度梯度下MPs与悬浮物（SS）发生电中和絮凝

3. 生物同化：浮游动物摄食导致MPs垂直输送

Field studies synthesis

全球河口数据显示：

• 弱水动力区（如潮间带）形成MPs积累热点

• 纤维状MPs更易向海洋输出

• 季节性变化显著：洪水事件增加PE碎片输运，而生物膜形成促进PP沉降

Key findings

1. 尺寸选择性：0.1-1 mm MPs滞留率最高（达70%）

2. 生物效应：牡蛎滤食使PS微球在鳃部富集浓度达水体10³倍

3. 临界盐度：当盐度>15 psu时，黏土-MPs复合体形成速率提升3倍

Recommendations

未来研究应重点监测：

• 多参数同步：水动力+DOM+ECP浓度

• 标准化方法：避免采样网孔径（常为300 μm）造成的尺寸偏差

• 长期观测：覆盖潮汐周期和极端气候事件

Conclusions

MF框架为理解MPs河口行为提供系统视角，揭示弱动力区是优先治理靶点。毫米级碎片和纤维的差异化输运规律，为源头管控提供科学依据。