出品：科普中國
作者：元媛（中國科學院海洋研究所與青島科技大學聯合培養碩士研究生）
監制：中國科普博覽
2022年，發表在《國際環境》期刊上的一項研究顯示，人體血液內首次發現微塑料。不僅如此，研究人員還表示塑料或已遍布人體的各個器官，這一現象引發了公眾關注。近年來，越來越多的研究表明微塑料通過海洋生態系統進入食物鏈，最終在人體內被檢測到，揭示了其在環境和生物體間的遷移路徑。
研究顯示人體血液內首次發現微塑料
（圖片來源：sciencedirect截圖）
作為海洋生態系統中的“綠肺”，海草床在維持生物多樣性、碳固定和岸線穩定方面起著至關重要的作用。
然而，由于微塑料（指直徑小于5 mm的塑料顆粒）難以降解且易于擴散，正在對海草床生態系統構成嚴重威脅。因此，隨著人類活動的加劇，這一新型污染物已成為海草床生態系統中不可忽視的生態危機，嚴重威脅其健康和可持續發展。
海洋被微塑料污染
（圖片來源：搜狐網）
海草床生態系統被微塑料污染
（圖片來源：AI模型）
海草床是海洋生態的守護者
海草床為什么被稱為海洋生態的守護者呢？
海草床在海洋生態系統中起著至關重要的作用，其生態功能廣泛且深遠。海草床是海洋生態系統的重要組成部分，為眾多海洋動物提供棲息地和食物來源。
小型底棲生物、大型魚類及海龜等都依賴海草床覓食和棲息。海草及其分解產物，如腐屑，是綠海龜、儒艮和海牛等食草動物的主要食物。此外，海草床為魚類和無脊椎動物提供繁殖庇護和豐富營養。
水下海草
（圖片來源：veer圖庫）
海草床還通過葉片吸附懸浮顆粒，減少水體渾濁度，其根系可固定沉積物，防止泥沙再懸浮，保持水質穩定。海草通過吸收水中的氮、磷等營養鹽，避免藻類暴發，維護生態平衡。同時，海草床能減緩波浪沖擊，保護沿海地區，降低侵蝕風險。
更重要的是，海草在全球碳循環中吸收二氧化碳，形成“藍碳”儲存庫，長期封存碳元素，有效減緩全球變暖。因此，海草床在保護海洋健康與生態平衡方面至關重要。
海草床：海洋動物的棲息地
（圖片來源：IF diving）
海草床是微塑料污染的載體
海草通常生長在潮間帶或潮下帶淺水區，這些區域經常受到人類活動的影響，同時也會有大量來自陸地的微塑料輸入。在受到人類活動影響的海草床中，微塑料污染的現狀究竟如何呢？讓我們一起來看一下：
海草葉片是微塑料在海草床生態系統中一個重要的“匯”。由于海草葉片上的附生細菌在生長、繁殖和代謝過程中會分泌的黏性物質，就導致微塑料會在海草葉片上黏附存在。根據Katherine L. Jones等人在《海洋污染公報》上發表的研究表明，在鹿尼斯灣區域的海草葉片上檢測到的微塑料平均數量為4.25±0.59個（n=60），主要形態為纖維、薄片和碎片，顏色以白色為主；Hayley Goss等人也在《海洋污染公報》上發表了研究，稱在伯利茲圖爾內夫環礁海洋保護區的泰來草草床中，發現有75 %的葉片上存在微塑料。
沉積物也是微塑料在海草床生態系統中另一個重要的“匯”。Lingchao Zhao等人在《環境污染》上的研究顯示，在山東地區的匯泉灣、桑溝灣、雙島灣、長島鰻草草床沉積物中，微塑料豐度分別為440±39.2 items/kg、208±33.3 items/kg、238±31.2 items/kg、159±17.9 items/kg，比海草裸斑區的豐度分別高出30.2 %、47.5 %、102.0 %、67.3 %。
此外，由于海草能夠吸收溶解的營養物質和微粒，它們也可能成為微塑料的載體。同時，在海草床生態系統中常見的棲息生物，如海參、沙錢等體內，也已發現微塑料的存在，其形態主要為纖維，顏色以黑色和藍色為主。
然而，與沉積物和海草葉片上的微塑料相比，生物體內的微塑料平均尺寸較小。因此，微塑料不僅在海草和沉積物中普遍存在，而且通過食物鏈積累，對海草床生態系統的健康和生物多樣性構成潛在威脅。
海草床生態系統中生物區系與微塑料之間的潛在關系
（圖片來源：參考文獻6）
海草床中微塑料的三大來源
海草床中微塑料的來源主要有陸地來源、海洋來源和大氣來源三種。
陸地來源包括市政污水處理廠的污水排放、城市徑流及農業徑流等。例如，生活中使用的護膚品、洗滌劑等產品中的微塑料成分由于顆粒小，難以在污水處理過程中被去除，從而會隨著污水的排放進入海洋，進一步輸入到海草床生態系統中。此外，人類在農業活動中使用的塑料覆蓋膜和農藥也會產生微塑料，這些微塑料在雨水沖刷時會通過徑流進入海草床。
廢水瀑布
（圖片來源：veer圖庫）
海洋來源主要是人為活動引起的。例如，近海養殖過程中漂浮裝置的老化、破損及飼料袋等垃圾的丟棄；船只在航行和捕魚過程中丟棄的塑料垃圾，如塑料瓶、破損的漁網和繩索等；這些丟棄在海洋中的塑料垃圾，在陽光和波浪的作用下逐漸分解成微塑料，積聚在海草床中。
漁網
（圖片來源：veer圖庫）
大氣來源則通過顆粒沉降、降雨事件和氣溶膠吸附等方式發生。例如，塑料制品在分解、磨損或其他機械作用下形成的微塑料顆粒會被風帶到空中，其中粒徑較大的微塑料顆粒可能會直接沉降到海水中，粒徑較小的微塑料顆粒可能被云層捕獲，通過降雨降落至海面，還有一些微塑料會形成大氣氣溶膠，隨風遠距離傳播到海面上，最終，這些途徑都會使微塑料沉積到海草床生態系統中。
總之，陸地、海洋和大氣的多種來源共同促進了微塑料向海草床生態系統的輸入和沉積。這些微塑料不僅對海草床生物體的健康產生潛在威脅，還可能進一步影響生態系統的結構和功能。為有效保護海草床生態系統，亟需加強對微塑料污染源的管理，采取有效措施減少微塑料的產生和排放，同時推動微塑料在生態系統中的遷移、富集和生態效應的深入研究。
海草床中微塑料的來源
（來源：參考文獻3）
微塑料正在成為海底“隱形殺手”
作為一種持久性污染物，微塑料不僅會影響海草的生長和發育，還可能攜帶并釋放有害物質，對海草及其生態系統施加化學和生物雙重壓力。這些影響不僅會削弱海草床的生態功能，還可能通過食物鏈影響更廣泛的海洋生物群落和人類健康。
第一，微塑料會影響海草床的健康生長。
微塑料對海草床的健康生長產生了顯著影響。研究表明，這些微小顆粒可能對海草的葉片和根系造成物理損傷，進而影響其正常生理功能。微塑料在海草葉片表面的附著阻礙了光的透過，干擾了光合作用，從而導致海草生長受限，甚至死亡。
在不同濃度下的實驗中，低濃度（如10和50 mg/L）的微塑料對海草及附生植物的光合作用影響較小，顯示出一定的適應性。
然而，當微塑料濃度達到100 mg/L及以上時，光合活性顯著下降，可能與微塑料的有毒滲濾液及其對重金屬的吸附作用有關。同時，高濃度下的暗呼吸速率也顯著降低，表明微塑料可能通過影響海草的代謝過程抑制其能量轉化能力，進而對長期生長和健康產生負面影響。
盡管海草在一定程度上表現出適應性，但在極高濃度下的潛在負面效應不容忽視，特別是微塑料的累積可能對依賴海草的食草動物及整個食物鏈產生連鎖反應，最終影響漁業的可持續發展。
第二，微塑料會影響海草床的生物地球化學循環。
大氣中的塑料顆粒沉降入海洋后，會影響海草床生態系統中營養鹽（如氮、磷）等微量元素的含量，改變海草床生態系統的氮、磷循環路徑和速率。這種情況可能影響海草床的群落結構和初級生產過程，也可能影響海草床生態系統對大氣中二氧化碳的吸收和碳的埋藏能力。
隨著海草床生態系統的退化，其為海洋提供的碳固定與儲存能力也將受到削弱，進而影響全球碳循環，減少海洋在應對氣候變化中的作用。
第三，微塑料會影響海草床的生態平衡。
當微塑料吸附水中的有害物質（如重金屬和持久性有機污染物）并與海草相互作用時，或者沉積在海草床周圍，海草葉片會積累微塑料，這可能導致有害物質的積累。
實驗顯示，高濃度的塑料污染顯著降低了海草碎屑的分解速率，進而影響營養物質的釋放，對海草的營養動態產生負面影響。在速率減緩的同時，逐漸積累的微塑料更容易被底棲生物攝食，從而通過食物鏈傳遞到更高的營養級，影響整個海草床生態系統的健康，最終破壞海草床的生態平衡。
此外，微塑料還可能作為外來物種或病原體的載體，借助洋流或其他環境因素傳播至海草床。這些外來物種或病原體可能破壞海草床的原生生態平衡，侵占本地物種的棲息地，導致海洋生物多樣性的下降。
海草有自己的“天然盾牌”
不過，在微塑料污染之下，海草并非是束手待斃的，它還有一種自我防護機制。
首先是生物膜的形成，海草葉片表面可形成生物膜，這些膜中包含細菌及其他微生物群落，它們通過競爭吸附、降解微塑料或改變微塑料的物理化學特性，從而減緩微塑料的附著和影響。
其次，海草通過調節光合作用效率來適應環境變化，包括應對潛在的微塑料污染等。一些研究表明，在微塑料污染的壓力下，海草可能通過調整光合作用路徑來減輕潛在的損害。
最后，海草根系通過固結沉積物，減少水體中的懸浮微塑料，從而降低其對海草及其他生物的接觸風險。
海草捕獲微塑料碎片
（圖片來源：參考文獻8）
應對微塑料污染，共創健康海洋
海草床是海洋生態系統的重要組成部分，具有重要的生態服務功能。由于海草床中的微塑料濃度較高，我們必須采取措施減少塑料污染，加強其保護與修復，維護海洋健康與可持續發展。
讓我們從自身做起，共同守護海草床，為后代留下美麗健康的海洋！
保護海草床宣傳標語
（圖片來源：作者自制）
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