《Marine Environmental Research》：Expanded size distribution of microplastics and ecological risk in a semi-enclosed coastal estuary
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摘要微塑料（MPs）是水体环境中广泛存在的新型污染物，然而，目前大多数研究仍集中在较大微塑料（≥50 μm）上，可能低估了总污染量及其相关的生态风险。本研究利用尼罗红染色结合立体显微镜对大微塑料（≥50 μm）进行检测，利用流式细胞术对小微塑料（1–50 μm）进行检测，定量
摘要
微塑料（MPs）是水体环境中广泛存在的新型污染物，然而，目前大多数研究仍集中在较大微塑料（≥50 μm）上，可能低估了总污染量及其相关的生态风险。本研究利用尼罗红染色结合立体显微镜对大微塑料（≥50 μm）进行检测，利用流式细胞术对小微塑料（1–50 μm）进行检测，定量分析了香港船湾淡水河半封闭城市河口表层水中粒径从1 μm至5 mm的微塑料。结果显示，大微塑料和小微塑料的平均丰度分别介于18至105颗粒·L?1和30,713至447,943颗粒·L?1之间。小微塑料在不同区域的丰度存在显著差异，从清水河（新界）向船湾淡水河内港和淋街河方向递减，而大微塑料丰度则无明显空间差异。人口稠密流域内的人类活动以及水文动力学条件（尤其是内港低流速）被确定为影响小微塑料空间分布的潜在因素。扩展后的粒径分布模式表明，大微塑料可能主要受浮力驱动的表面输运影响，而小微塑料则呈现较为均匀的分散特征，可能反映了布朗运动和复杂的水体混合过程。基于物种敏感性分布的生态风险评估表明，大微塑料浓度总体低于推导的预测无效应浓度（PNEC），而小微塑料浓度在大多数采样点超过了对应的PNEC值，表明存在潜在的生态关注。本研究为船湾淡水河提供了扩展粒径谱和筛选级别的生态风险评估，并强调了在城市沿海水体监测和管理中纳入小微塑料的重要性。
引言
微塑料（MPs；1 μm–5 mm）是水体环境中广泛存在的污染物，包括海洋（Zhao et al., 2025）、河流（Jiang et al., 2025）、雨水径流（Wei et al., 2023）、地下水（Mu et al., 2022）和饮用水（Shi et al., 2026）。其持久性促进了其在 aquatic 生态系统中的累积。研究表明，微塑料可抑制微藻（Khatiwada et al., 2023）、无脊椎动物（Prata et al., 2023）、双壳类（J. Song et al., 2025）和鱼类（Ullah et al., 2026）的生长、发育和繁殖。较小粒径的微塑料可能更具危害性，因为其更大的比表面积和尺寸依赖的生物利用度可增强其与生物体及组织的相互作用，可能引发氧化应激、遗传毒性、生殖毒性和炎症反应（Yang et al., 2023; Yuan et al., 2022; Zhou et al., 2023）。
尽管全球范围内关于微塑料的研究文献迅速增长，包括来自澳大利亚（Samandra et al., 2023）、韩国（Jeong et al., 2023）、中国（Huang et al., 2023）和香港（Tsang et al., 2017）的研究，但大多数地表水环境调查仍局限于粒径大于50 μm的颗粒。这一方法论限制导致粒径分布表征不完整，并低估了微塑料污染程度，因为微塑料丰度通常随粒径减小而增加。传统光学显微镜缺乏有效定量低微米级颗粒的分辨率。基于荧光的流式细胞术已成为一种高通量的补充方法，用于定量小微塑料（通常为1–50 μm），其原理基于颗粒的光散射和荧光特征（Bianco et al., 2023; Kaile et al., 2020; Tse et al., 2022）。将该方法与显微镜结合可拓展可检测的微塑料粒径范围。颗粒大小也影响其在水系统中的输运、滞留和生物相互作用。较大的浮性微塑料可能优先在水面附近输运，而较小的颗粒可能悬浮时间更长，并可能更强烈地受到混合、湍流和其他水文动力学过程的影响（Kooi et al., 2017）。然而，关于较小粒径微塑料的信息仍然有限。
船湾淡水河位于香港东北部，是一个浅水半封闭河口，接受清水河和淋街河注入的淡水，并与吐露港水道进行海水交换。该港湾包含具有重要生态价值的沿海生境，包括红树林、海草床和潮间带泥滩，支持了多样的鱼类、甲壳类和软体动物群落（He et al., 2019）。船湾淡水河面临多种污染物造成的污染问题，如营养盐、有机污染物和塑料污染（Chen and Jiao, 2010; Shen et al., 2024; Q. Wang et al., 2025）。以往研究已报道了船湾淡水河及附近河流中的微塑料，但通常聚焦于粒径>150 μm的颗粒，使得较小粒径微塑料的发生和分布特征尚不清楚（Cheung et al., 2018; Tsang et al., 2017）。因此，该半封闭沿海河口微塑料的扩展粒径谱、空间分布和生态风险仍缺乏充分理解。
本研究利用荧光辅助流式细胞术检测小微塑料（1–50 μm）和显微镜检测大微塑料（≥50 μm），定量分析了船湾淡水河表层水中粒径从1 μm至5 mm的微塑料。具体而言，本研究的目的是：（i）确定微塑料在船湾淡水河中的丰度和空间分布；（ii）评估观测到的空间模式是否与流域和水文动力学特征一致；以及（iii）分别对小微塑料和大微塑料开展基于物种敏感性分布的生态风险评估。通过整合互补的测量方法和基于粒径的风险评估，本研究为香港一个高度城市化的半封闭沿海河口提供了扩展的微塑料粒径谱。
各节摘要
材料与试剂
所用所有化学品均为分析纯（AR）级别。Tween 20购自Santa Cruz Biotechnology, Inc.（美国达拉）。乙醇（95%）购自Honeywell Research Chemicals（美国北卡罗来纳州夏洛特）。尼罗红（NR）购自Sigma-Aldrich Corp.（美国圣路易斯）。30%过氧化氢（H2O2）购自VWR Chemicals BDH（法国）。超纯水由Milli-Q水处理系统（Merck Millipore，中国香港）制备。配制NR储备液（1 mg mL?1）的方法为
表层水中微塑料（1 μm–5 mm）的丰度
使用荧光立体显微镜和流式细胞术分别测定表层水样本中大微塑料（≥50 μm）和小微塑料（1–50 μm）的浓度。如表1所示，所有采样点均检测到大微塑料，船湾淡水河三个区域大微塑料的平均浓度分别为：清水河（SMR）67 ± 32颗粒·L?1、内港（ITH）65 ± 31颗粒·L?1和淋街河（LTR）48 ± 24颗粒·L?1。比较三个区域大微塑料浓度时，未发现
讨论
所有采样点均检测到微塑料，证实了其在船湾淡水河表层水中的普遍性。本研究中大微塑料（≥50 μm）的平均浓度（60颗粒·L?1）高于土耳其马尔马拉海（33颗粒·L?1）和波兰维斯瓦河（2颗粒·L?1）的报道值（Faruk ?ullu et al., 2021; Sekudewicz et al., 2021），但与中国太湖流域（60.9颗粒·L?1）的报道值相当（Gao et al., 2023），低于其他研究中发现的
结论
本研究利用荧光显微镜和流式细胞术，对香港船湾淡水河表层水中微塑料（1 μm–5 mm）进行了扩展粒径评估。小微塑料（1–50 μm）的丰度比大微塑料（≥50 μm）高出数个数量级，这表明仅针对较大颗粒的调查可能低估了微塑料的总浓度。小微塑料在不同区域间丰度差异显著，最高浓度出现在清水河，
CRediT作者贡献声明
Yuet-Tung Tse：撰写——初稿、可视化、软件、方法学、调查研究、形式化分析、数据管理。Keng-Po Lai：撰写——审阅与编辑。Sidney Man-Ngai Chan：撰写——审阅与编辑、验证、监督、资源获取、项目管理、方法学、经费获取、概念构思。
生成式AI及AI辅助技术在稿件准备过程中的声明
在本文准备过程中，作者使用了ChatGPT进行英文润色和语法纠错。使用该工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并对已发表文章的内容承担全部责任。
资金支持
本研究得到了中国香港特别行政区研究资助局（UGC/FDS16/M06/25）的资助。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
Yuet-Tung Tse|Keng-Po Lai|Sidney Man-Ngai Chan
