摘要
微塑料一般被认为是粒径小于5mm的一类塑料微粒，且作为典型的有机高聚物具有高强度、耐腐蚀和难降解等特点。经过近1个多世纪的持续积累，全球海岸带和海洋环境中微塑料污染已然十分严重。正是由于微塑料在世界范围内的持续性富集及对生物潜在的危害，日益引起各国学者的关注和探究。然而，较世界其他国家微塑料研究相比，我国有关微塑料的报道较少，尤其是在方法学、区域污染特征和生态学效应三个热点方面投入略显不足。本研究就上述微塑料研究的三个主要方面分别进行探讨和研究，为我国未来海岸带微塑料污染的监测及生态风险的评估提供方法学上的依据和基础数据。 首先，针对我国海岸带环境中微塑料监测方法缺乏标准化和系统化问题，本研究探讨和改进了直接浮选法、分液漏斗法和容量瓶法三种典型的潮滩沉积物微塑料检测方法，并探究了沉积物粒径和聚合物类型对其分离效果的影响。经检验三种方法对潮滩沉积物中尺寸约为1mm的高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、尼龙（PA）和聚苯乙烯（PS）5种常见聚合物颗粒的平均分离效率达到91±7%，且聚合物类型并不会影响分离效果（Pgt;0.05）。分液漏斗法在分离效率和稳定性方面明显优于其他两种方法（Plt;0.05），对于粗砂（0.5-1mm）、粉砂（0.004-0.063mm）和泥质（lt;0.004mm）三类潮滩沉积物中的微塑料颗粒均有着良好的分离（95±3%）。此外，研究还发现沉积物粒径会显著影响提取效果，呈现出随着沉积物粒径的增大微塑料的提取效果提高的趋势（Plt;0.05）。 其次，本研究以海州湾为研究区域，于2016年探究了其滨海潮滩沉积物微塑料时空分布。各调查站位沉积物微塑料丰度范围为10.94~1118.24n/kg，其均值为317.92±301.66n/kg。从微塑料的空间分布来看，各区之间潮滩沉积物微塑料丰度分布差异较大（Plt;0.01）。其中，高公岛乡滨海潮滩沉积物微塑料含量最高，丰度均值达到了619.16±179.19n/kg，而赣榆港最低，仅为136.34±49.22n/kg。并且随着季度变换，海州湾滨海各个调查站位的潮滩沉积物样品中微塑料丰度也出现了较大的波动（Plt;0.01）。从均值来看，8月（367.29±187.01n/kg）gt;2月（348.91±204.49n/kg）gt;11月（343.58±169.93n/kg）gt;5月（211.91±117.29n/kg）。本研究依据形态学特征将分离出微塑料分为纤维类、发泡类、薄膜类、剥蚀片及碎片类5个类别，其中纤维类较多，数量上占到此次调查总数量的27%，而薄膜类检出量相对较少，仅为13%。总体上来看，粒径小于1mm微塑料数量上占到了多数，数量百分比达到了31%，而大粒径微塑料（4-5mm）含量最少（8%），整体上呈现出随着粒径增大微塑料丰度有所降低的趋势。通过红外光谱分析发现共分离出聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醚型聚氨酯、赛璐玢、碳十三甲醇、亚甲基环戊烷10种不同材质的微塑料，其中以聚乙烯材质最为常见。此外，通过扫描电镜发现，上述微塑料表面出现不同程度的风化和破碎，其边缘和中部区域呈现出不同的形态特征。 最后，本研究还以海州湾滨海典型底栖生物双齿围沙蚕（Perinereisaibuhitensis）为研究对象，探究其暴露于不同浓度（微塑料/沙土湿重：0.1%、1%和5%）聚氯乙烯、聚酰胺和聚丙烯（粒径相近）微塑料环境中的物质能量代谢和生理生化的变化。摄入微塑料后各实验组沙蚕NH4+-N排放量均有所增加，其中PVC实验组P.aibuhitensis在水体中有着更高的NH4+-N代谢。实验组中P.aibuhitensis随着暴露时间的延长，排氨率有所下降。此外，研究还发现摄入的微塑料材质不同，其呼吸速率出现了极为明显的差别（Plt;0.001），其中聚酰胺实验组中沙蚕的平均耗氧量较高，达到了0.049±0.025mg·L-1·s-1·g-1，而最低出现在聚氯乙烯组，仅为0.036±0.015mg·L-1·s-1·g-1。生理生化影响方面，实验组过氧化氢酶（CAT）活性均高于控制组，随着时间推移大体上呈现出先提高后降低，最终处于较为平稳的状态，但较控制组而言在实验结束后实验组CAT活性普遍较高。P.aibuhitensis体内乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的与CAT活性变化趋势类似，活性同样是先提高后降低，最后趋于稳定。并且同样出现了摄入微塑料聚合物的类型同样极大地影响着AChE的活性的现象（P＜0.001）。
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