《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》：Geospatial assessment of sediment microplastics, surface water quality, and seagrass habitat vulnerability in southeast coast of India
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•对檀迪海岸沉积物微塑料的首次评估。•微塑料丰度范围为每50毫克0至52.5个颗粒。•城镇区和渔港区域显示出最高的微塑料浓度。•聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）聚合物表明与渔业相关的污染源。•遥感与地理信息系统（GIS）及机器学习将微塑料与海岸环境条件联系起来。引言塑料污染已迅
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对檀迪海岸沉积物微塑料的首次评估。
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微塑料丰度范围为每50毫克0至52.5个颗粒。
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城镇区和渔港区域显示出最高的微塑料浓度。
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聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）聚合物表明与渔业相关的污染源。
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遥感与地理信息系统（GIS）及机器学习将微塑料与海岸环境条件联系起来。
引言
塑料污染已迅速成为人类世最紧迫的环境问题之一。全球塑料消费量已超过每年4亿吨，并且由于工业、商业和消费应用的增加，预计还将进一步上升（Geyer等人，2017年；联合国环境规划署，2023年）。微塑料（MPs）因其持久性、迁移性和潜在的生态后果而受到科学界的高度关注。微塑料通常被描述为最长维度小于5毫米的合成聚合物颗粒，来源包括一次源和二次源。微塑料相对较小的尺寸、环境持久性以及多样化的传输路径使其在海洋、淡水和陆地生境中广泛分布。因此，微塑料已在偏远和地理隔离的环境中被发现，如北极生态系统、深海环境和远离主要人为源的高海拔地区（Browne等人，2011年；Bergmann等人，2017年）。海洋沉积物是微塑料的重要长期汇，其积累受水动力条件、颗粒大小、聚合物密度、生物污损和沉积物粒度的复杂相互作用影响。这些参数影响微塑料在海岸和海洋沉积环境中的转运、沉积、再悬浮和滞留（Isobe等人，2019年；Chubarenko等人，2016年）。海岸湿地、海草泻湖和相对浅的海岸泥滩区域是细粒度沉积生态系统的实例，由于有效的沉积物捕获机制和低水能，它们具有很高的保存能力（Patterson等人，2022年，2023年）。
在帕尔湾和图图库迪海岸，微塑料（MPs）已被发现在各种海岸和海洋环境中，包括海滩沉积物、礁体相关沉积物、咸水、海盐和海洋生物。对海滩沉积物的区域评估揭示了显著的微塑料污染，且在不同海岸生境中其丰度、聚合物组成和生态风险存在很大的空间异质性（Keerthika等人，2022年）。在礁体相关沉积物和珊瑚礁环境中发现微塑料纤维和碎片，强调了生态敏感的海岸生态系统对持久性塑料污染的脆弱性（Patterson等人，2022年，2023年）。此外，对具有重要经济价值的海洋动物中微塑料的识别和摄入引发了对其可能对海洋食物网、海产品质量和人类健康危害的担忧（Sundaram等人，2022年）。总体而言，我们的数据表明微塑料在相互关联的环境介质中的广泛扩散，强调了在帕尔湾和图图库迪海岸进行综合监测和针对源头的塑料污染控制的必要性。
尽管人们对帕尔湾地区微塑料污染的关注日益增加，但关于檀迪海岸环境的证据仍然匮乏，尤其是在评估沉积物微塑料、海岸水质量和海草生态系统的综合健康状况方面。檀迪位于泰米尔纳德邦帕尔湾海岸走廊，栖息着多个海草丛、优越的渔业资源和丰富的海岸资源，为当地生活提供了支持。渔业活动、海岸扩张、旅游和塑料垃圾输入等人为干扰在该地区变得越来越普遍。然而，将遥感与地理信息系统技术与基于田野的微塑料研究相结合的综合空间分析仍然很少。需要一种综合策略来确定污染热点、评估生态脆弱性、研究环境条件并促进可持续的海岸管理。
本研究的目标是调查檀迪海岸沉积物中微塑料的分布、分类、海草适宜性、地表水水质及特征，并：i）评估相关水质条件；ii）评估微塑料污染对海草适宜性的影响和潜在威胁；iii）利用遥感、地理信息系统和机器学习技术识别和绘制空间模式与环境风险区域。本研究的结果将有助于更好地理解海岸污染动态，并为保护和管理帕尔湾生态重要的海草生态系统提供科学依据。
章节摘要
沉积物采样与微塑料分析
在帕尔湾檀迪海岸的八个站点（T1–T8）采集了沉积物样品，覆盖了海草区域、渔业区域、近岸水域和受人为影响区域等多种海岸地点（图1）。使用不锈钢抓斗采样器在低潮时采集表层沉积物样品（深度0-5厘米）。使用不锈钢抓斗采样器在低潮时采集表层沉积物样品（深度0-5厘米）。总共采集了两份沉积物样品
微塑料的空间分布与丰度
八个采样点位的微塑料空间分布和丰度及其微塑料含量差异显著（图2）。微塑料总浓度范围为每50克干沉积物16.0至52.50个颗粒（每千克干沉积物320–1050个颗粒），其中T2站点记录到最高丰度（每50克52.50个颗粒；每千克1050个颗粒），T7站点记录到最低值（每50克16.0个颗粒；每千克320个颗粒）。丰度总体上从南部站点向北递减
微塑料积累的来源归属与空间控制
檀迪海岸系统中微塑料的分布主要由当地人为点源驱动，这表现为微塑料丰度在渔业设施周围高南侧区域的偏态分布以及向北递减的趋势。渔港和登陆点附近微塑料浓度的高峰、纤维在形态组成中的主导地位、与渔网和绳索相关的聚乙烯和聚丙烯纤维的丰富，以及合成渔具特有的蓝色微塑料，均表明
结论
本研究对帕尔湾檀迪海岸的微塑料污染、地表水水质和海草栖息地适宜性进行了首次综合分析。我们利用了新的基于田野的微塑料特征化数据、Sentinel-2多光谱遥感、地理空间建模和随机森林方法。主要结论如下：（1）基于每50克干沉积物子样本的微塑料丰度范围为16.0至52.50个颗粒（每千克干沉积物320–1050个颗粒）
CRediT作者贡献声明
Rajalakshmi Veerapandi：撰写——初稿、软件、方法、调查、正式分析、概念化。R. Nagalakshmi：正式分析、数据整理。V. Saichand：方法、正式分析、数据整理。Ulfat Khan：调查、正式分析、概念化。Ramamoorthy Ayyamperumal：撰写——审阅与编辑、监督、方法、调查、正式分析、数据整理、撰写——初稿、软件、概念化。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者衷心感谢印度泰米尔纳德邦科维尔帕蒂的Nivetha地球与环境科学研究所提供的实验室设施、设备、基础设施和机构支持，使本研究得以顺利完成。作者还真诚感谢Nivetha Gnanasambandan在研究过程中提供的宝贵支持、鼓励以及研究设施和资源的便利协助。
Rajalakshmi Veerapandi|R. Nagalakshmi|V. Saichand|Ulfat Khan|Ramamoorthy Ayyamperumal
