越南沿海区域水动力与生物附着对微塑料季节性垂直迁移的耦合影响机制

（编辑推荐）本研究耦合水动力模型与生物附着(Kooi)模块，首次系统揭示了越南上升流区微塑料(MPs)的垂直迁移规律。通过模拟4种聚合物类型、6种粒径MPs的季节性分布，发现生物附着通过改变颗粒密度主导大粒径(≥1.0 mm)聚苯乙烯(EPS)、聚丙烯(PP)等浮性MPs的沉降过程，而刚性聚酰胺(RPA) MPs主要受垂向平流控制。冬季52%大粒径RPA MPs可沉降至50-100 m深层，为评估海洋MPs生态风险提供新见解。

　　

Highlight

越南沿海上升流区作为典型高生产力海域，其微塑料(MPs)的垂向运移呈现显著季节性特征。大粒径(半径≥1.0 mm)发泡聚苯乙烯(EPS)、聚丙烯(PP)等低密度MPs初期受浮力控制，随着生物附着(biofouling)导致的密度增加逐渐转为沉降主导；而同尺寸刚性聚酰胺(RPA) MPs在除冬季外的季节均主要受垂向平流调控。

Results and discussion

季风主导的水动力条件使MPs分布呈现夏冬两季典型模式：夏季95% MPs滞留表层0-5 m，而冬季52%大粒径RPA MPs可抵达50-100 m深层。小粒径(≤10 μm) MPs因生物附着效率低，所有季节均保持表层悬浮状态。

Conclusions

生物附着与水动力的协同作用显著影响MPs环境归趋：1) 大粒径低密度MPs的首次沉降时间尺度(T_s)和沉降深度(Z_s)呈现强季节性；2) 高密度RPA MPs和小粒径MPs的季节敏感性低；3) 冬季深层MPs累积可能加剧底栖生态系统风险。

Environmental Implications

本研究首次量化了上升流区MPs垂向迁移的"浮力-生物膜-湍流"三元调控机制，为评估MPs的生态暴露风险（如生物摄入概率）和制定区域管控政策提供了科学依据。

Funding

国家自然科学基金(42376023)、广东省自然科学基金(2024A1515012218)和海南省自然科学基金(423RC547)联合资助。