• 周一. 12 月 23rd, 2024

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深海“塑料场”,浮游马尾藻成微塑料“搬运工”

浮游马尾藻:微塑料进入沿海生态系统的隐形载体

 

 

近年来,全球范围内的宏藻爆发显著增加,尤其是与浮游马尾藻相关的爆发,自2011年以来影响了超过30个国家。浮游马尾藻在大西洋和加勒比海中漂流时,会捕获并运输塑料到沿海地区,加剧了多样化生态系统中的污染问题。

这项研究评估了从墨西哥加勒比海北部海岸收集的浮游马尾藻中的微塑料(MPs)。研究采用了过氧化氢预处理宏藻的方法,以优化微塑料的提取。所有分析的样本中均含有微塑料,月平均浓度范围为3.5到15.3 MPs g−1 DW,纤维占比≥90%。

  • 微塑料的存在:研究发现,浮游马尾藻中存在大量微塑料,主要是透明、蓝色和黑色的纤维,尺寸和磨损阶段各异。
  • 潜在影响:考虑到近年来浮游马尾藻涌入墨西哥加勒比海岸的情况(2789–11,297吨 km−1 yr−1),潜在的年度微塑料涌入量范围为0.1 × 10^9到17.3 × 10^9 km−1 yr−1。
  • 治理策略:有效地移除海滩上的马尾藻并将其送往垃圾填埋场,可以作为同时从海洋和沿海水域中去除附着微塑料的可行策略。

浮游马尾藻作为微塑料进入沿海生态系统的载体,显著加剧了沿海污染问题。未来的研究应进一步探讨如何有效治理和减少这种污染,以保护海洋生态系统的健康。

 

参考文献:Pelagic Sargassum as a Potential Vector for Microplastics into Coastal Ecosystems  Phycology 20244(1), 139-152; https://doi.org/10.3390/phycology4010008

一、浮游马尾藻是什么?它为什么会在海洋中形成大面积的聚集?

浮游马尾藻(Sargassum),顾名思义,是一种漂浮在海面上的藻类。不同于我们常见的海带等附着在岩石上的海藻,浮游马尾藻具有特殊的构造,使其能够在广阔的海洋中自由漂荡。这种藻类通常呈褐色,外形类似于葡萄,其气囊结构使其能够保持浮力。

浮游马尾藻有哪些特性呢?浮游马尾藻具有气囊,使其能够漂浮在海面上。这些气囊提供了足够的浮力,使藻体能够在海面上自由漂浮。他们通过分裂和再生长的方式快速繁殖,形成大面积的藻群。可以直接从海水中吸收营养物质,不依赖于海底的营养源。

它为什么会在海洋中形成大面积的聚集?这是一个复杂的生态现象,受到多种因素的影响。洋流和风的变化会将浮游马尾藻带到特定的海域,形成大面积的聚集。例如,北大西洋的洋流变化将大量浮游马尾藻带到加勒比海和墨西哥湾。气候变化导致海洋温度升高和洋流模式变化,这些因素促进了浮游马尾藻的生长和扩散。温暖的海水和丰富的营养物质为浮游马尾藻提供了理想的生长环境。海水中营养物质丰富, 海水中的营养物质,如氮、磷等,是藻类生长的必需品,这些营养物质为浮游马尾藻的快速生长提供了充足的养分。

这项研究,科学家们发现浮游马尾藻可能成为海洋微塑料的重要载体。由于浮游马尾藻具有较大的表面积,它可以吸附大量的微塑料。随着洋流的运动,这些携带微塑料的浮游马尾藻被带到世界各地,从而加剧了海洋塑料污染问题。

二、浮游马尾藻在全球范围内的爆发趋势如何?

浮游马尾藻(Sargassum)的爆发在全球范围内呈现出显著的上升趋势,尤其是在大西洋和加勒比海地区。

自2011年以来,浮游马尾藻的爆发频率和规模显著增加,影响了超过30个国家的沿海地区。这些爆发不仅影响了海洋生态系统,还对旅游业和渔业产生了负面影响。

气候变化导致海洋温度升高和洋流模式变化,这些因素促进了浮游马尾藻的生长和扩散。温暖的海水和丰富的营养物质为浮游马尾藻提供了理想的生长环境。农业和城市排放的营养物质(如氮和磷)进入海洋,导致富营养化现象。这些营养物质为浮游马尾藻的快速生长提供了充足的养分。洋流和风的变化也影响者浮游马尾藻的分布和扩散。人类活动,如海洋运输和沿海开发,也是促进浮游马尾藻的扩散和爆发的原因。

 

三、研究中使用的过氧化氢预处理方法的优点是什么?

过氧化氢是一种强氧化剂,能够有效分解浮游马尾藻中的有机物质。这有助于释放和分离附着在藻体上的微塑料,使其更容易被检测和分析。

与其他化学处理方法相比,过氧化氢分解后主要生成水和氧气,对环境的污染较小。这使得它成为一种相对环保的预处理方法。过氧化氢处理过程相对简单,不需要复杂的设备或操作步骤。这使得研究人员能够更高效地处理大量样本。通过有效分解有机物,过氧化氢预处理方法能够提高微塑料的回收率,确保检测结果的准确性和可靠性。这种方法不仅适用于浮游马尾藻,还可以应用于其他类型的海洋宏藻和生物样本的微塑料检测。

 

四、浮游马尾藻如何成为微塑料进入沿海生态系统的载体?

浮游马尾藻 作为一种漂浮在海面上的大型藻类,其表面积巨大且具有粘性,这使得它成为了海洋中微塑料的天然“吸附器”。

浮游马尾藻成为微塑料载体的过程大体可以分为一下几个步骤:

  • 微塑料的产生与入海: 微塑料主要来自陆地上的塑料垃圾,经过风化、破碎等作用后进入海洋。
  • 微塑料的吸附: 由于浮游马尾藻表面存在大量的孔隙和凹凸不平的结构,微塑料很容易被其物理吸附。此外,浮游马尾藻分泌的粘液也会增加其对微塑料的吸附能力。
  • 随洋流漂移: 吸附了大量微塑料的浮游马尾藻,会随着洋流漂移到世界各地。
  • 进入沿海生态系统: 当浮游马尾藻聚集到海岸附近时,其中的微塑料就会被释放出来,进入沿海生态系统。

浮游马尾藻作为微塑料载体加速微塑料的扩散,增加海洋生物摄入微塑料的风险,影响海洋生态系统。

增加海洋生物摄入微塑料的风险: 许多海洋生物,如海龟、海鸟等,会误将附着在浮游马尾藻上的微塑料当作食物摄入,从而对它们的健康造成危害。

影响海洋生态系统: 微塑料在海洋生态系统中富集,可能通过食物链传递,最终影响到人类。

 

五、思考

浮游马尾藻表面有哪些特定的化学或物理性质,使其对微塑料具有强烈的吸附作用?不同类型的塑料(如聚乙烯、聚丙烯等)与浮游马尾藻的吸附强度是否不同?

微塑料的吸附是否会影响浮游马尾藻的光合作用、呼吸作用等生理过程?长期暴露在高浓度微塑料环境下,浮游马尾藻的生长和繁殖能力是否会发生改变?

浮游马尾藻表面附着的微生物群落是否参与了微塑料的吸附过程?微生物的种类和数量对微塑料的吸附量有何影响?

还有一个更有意思想法,是否可以通过人工培育浮游马尾藻,并将其投放到污染海域,来清除海洋中的微塑料?

这些有趣的问题旨在激发你的思考,助你更深入地理解,希望能为你带来新的启示和帮助~~~

 

 

 


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