印度东南沿海沉积物中微塑料污染的垂直分布特征及生态风险评估

本研究通过分析印度泰米尔纳德邦三种典型海岸带沉积物中塑料污染物的垂直分布，揭示了水动力条件、沉积物粒度与聚合物密度对微塑料（MPs）迁移-埋藏机制的调控作用，并采用污染负荷指数（PLI）、潜在生态风险指数（PERI）和聚合物危害指数（PHI）量化了区域生态风险，为海岸带塑料污染治理提供了科学依据。

　　

研究亮点

本研究首次系统揭示了印度东南海岸三种不同地貌类型（高能开放海岸、半封闭工业海岸、红树林河口）沉积物中塑料污染物的垂直分层特征。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）鉴定聚合物组成，扫描电镜-能谱分析（SEM-EDX）表征表面降解状态，并结合沉积物粒度与有机质分析，阐明了水动力学与沉积物特性对微塑料（MPs）分布的关键控制作用。

宏观、中观与微观塑料颗粒的分布

沉积物岩芯中塑料颗粒的丰度与分层结构在Rameswaram（S2–S4）、Tuticorin（S5–S6）和Pichavaram（S1）之间存在显著差异（图3 a–d）。Rameswaram在所有深度均呈现最高的塑料密度，并在50–75 cm层出现明显峰值（>850 颗粒/平方米）（图3a）。按沉积物重量标准化后，微塑料（MPs）在31–50 cm层达到最大值约2800 MPs/kg（图3b），这凸显了粗颗粒、高渗透性砂质沉积物与强烈水动力条件共同促进了塑料颗粒的深层迁移与富集。纤维状塑料占主导（59.1%），其中红色、蓝色和白色颗粒主要源自渔具、纺织品和包装材料。高密度聚合物（如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚酰胺PA）在深层沉积物中呈现异常富集，反映了密度驱动的沉降过程与长期埋藏效应；而<1 mm的颗粒因破碎化作用成为最丰富的尺寸组。

结论

本研究提供了有力证据，表明在印度东南部三种典型海岸生态系统的沉积物剖面中，从宏观到微观尺度的塑料污染物均存在垂直分层与长期赋存现象。空间梯度分析显示Rameswaram为塑料沉积热点区域，Tuticorin次之，Pichavaram的塑料负荷最低。关键的是，通过35 cm深度的分层采样与标准化颗粒计数，结合傅里叶变换红外光谱（FTIR）聚合物鉴定，揭示了高密度聚合物（如PET、PA）在深层沉积物中的优先埋藏机制。扫描电镜（SEM）成像进一步证实了埋藏塑料颗粒表面存在高级降解特征与矿物附着现象。本研究建立的综合评估框架为海岸带塑料污染提供了基准数据，证明了地貌特征、沉积物性质与聚合物特性共同调控了塑料的分布与持久性，从而为优先实施海岸带管理与靶向缓解策略提供了科学依据。