出品：科普中国
作者：元媛（中国科学院海洋研究所与青岛科技大学联合培养硕士研究生）
监制：中国科普博览
2022年，发表在《国际环境》期刊上的一项研究显示，人体血液内首次发现微塑料。不仅如此，研究人员还表示塑料或已遍布人体的各个器官，这一现象引发了公众关注。近年来，越来越多的研究表明微塑料通过海洋生态系统进入食物链，最终在人体内被检测到，揭示了其在环境和生物体间的迁移路径。
研究显示人体血液内首次发现微塑料
（图片来源：sciencedirect截图）
作为海洋生态系统中的“绿肺”，海草床在维持生物多样性、碳固定和岸线稳定方面起着至关重要的作用。
然而，由于微塑料（指直径小于5 mm的塑料颗粒）难以降解且易于扩散，正在对海草床生态系统构成严重威胁。因此，随着人类活动的加剧，这一新型污染物已成为海草床生态系统中不可忽视的生态危机，严重威胁其健康和可持续发展。
海洋被微塑料污染
（图片来源：搜狐网）
海草床生态系统被微塑料污染
（图片来源：AI模型）
海草床是海洋生态的守护者
海草床为什么被称为海洋生态的守护者呢？
海草床在海洋生态系统中起着至关重要的作用，其生态功能广泛且深远。海草床是海洋生态系统的重要组成部分，为众多海洋动物提供栖息地和食物来源。
小型底栖生物、大型鱼类及海龟等都依赖海草床觅食和栖息。海草及其分解产物，如腐屑，是绿海龟、儒艮和海牛等食草动物的主要食物。此外，海草床为鱼类和无脊椎动物提供繁殖庇护和丰富营养。
水下海草
（图片来源：veer图库）
海草床还通过叶片吸附悬浮颗粒，减少水体浑浊度，其根系可固定沉积物，防止泥沙再悬浮，保持水质稳定。海草通过吸收水中的氮、磷等营养盐，避免藻类暴发，维护生态平衡。同时，海草床能减缓波浪冲击，保护沿海地区，降低侵蚀风险。
更重要的是，海草在全球碳循环中吸收二氧化碳，形成“蓝碳”储存库，长期封存碳元素，有效减缓全球变暖。因此，海草床在保护海洋健康与生态平衡方面至关重要。
海草床：海洋动物的栖息地
（图片来源：IF diving）
海草床是微塑料污染的载体
海草通常生长在潮间带或潮下带浅水区，这些区域经常受到人类活动的影响，同时也会有大量来自陆地的微塑料输入。在受到人类活动影响的海草床中，微塑料污染的现状究竟如何呢？让我们一起来看一下：
**海草叶片是微塑料在海草床生态系统中一个重要的“汇”。**由于海草叶片上的附生细菌在生长、繁殖和代谢过程中会分泌的黏性物质，就导致微塑料会在海草叶片上黏附存在。根据Katherine L. Jones等人在《海洋污染公报》上发表的研究表明，在鹿尼斯湾区域的海草叶片上检测到的微塑料平均数量为4.25±0.59个（n=60），主要形态为纤维、薄片和碎片，颜色以白色为主；Hayley Goss等人也在《海洋污染公报》上发表了研究，称在伯利兹图尔内夫环礁海洋保护区的泰来草草床中，发现有75 %的叶片上存在微塑料。
**沉积物也是微塑料在海草床生态系统中另一个重要的“汇”。**Lingchao Zhao等人在《环境污染》上的研究显示，在山东地区的汇泉湾、桑沟湾、双岛湾、长岛鳗草草床沉积物中，微塑料丰度分别为440±39.2 items/kg、208±33.3 items/kg、238±31.2 items/kg、159±17.9 items/kg，比海草裸斑区的丰度分别高出30.2 %、47.5 %、102.0 %、67.3 %。
此外，由于海草能够吸收溶解的营养物质和微粒，它们也可能成为微塑料的载体。同时，在海草床生态系统中常见的栖息生物，如海参、沙钱等体内，也已发现微塑料的存在，其形态主要为纤维，颜色以黑色和蓝色为主。
然而，与沉积物和海草叶片上的微塑料相比，生物体内的微塑料平均尺寸较小。因此，微塑料不仅在海草和沉积物中普遍存在，而且通过食物链积累，对海草床生态系统的健康和生物多样性构成潜在威胁。
海草床生态系统中生物区系与微塑料之间的潜在关系
（图片来源：参考文献6）
海草床中微塑料的三大来源
海草床中微塑料的来源主要有陆地来源、海洋来源和大气来源三种。
**陆地来源包括市政污水处理厂的污水排放、城市径流及农业径流等。**例如，生活中使用的护肤品、洗涤剂等产品中的微塑料成分由于颗粒小，难以在污水处理过程中被去除，从而会随着污水的排放进入海洋，进一步输入到海草床生态系统中。此外，人类在农业活动中使用的塑料覆盖膜和农药也会产生微塑料，这些微塑料在雨水冲刷时会通过径流进入海草床。
废水瀑布
（图片来源：veer图库）
**海洋来源主要是人为活动引起的。**例如，近海养殖过程中漂浮装置的老化、破损及饲料袋等垃圾的丢弃；船只在航行和捕鱼过程中丢弃的塑料垃圾，如塑料瓶、破损的渔网和绳索等；这些丢弃在海洋中的塑料垃圾，在阳光和波浪的作用下逐渐分解成微塑料，积聚在海草床中。
渔网
（图片来源：veer图库）
**大气来源则通过颗粒沉降、降雨事件和气溶胶吸附等方式发生。**例如，塑料制品在分解、磨损或其他机械作用下形成的微塑料颗粒会被风带到空中，其中粒径较大的微塑料颗粒可能会直接沉降到海水中，粒径较小的微塑料颗粒可能被云层捕获，通过降雨降落至海面，还有一些微塑料会形成大气气溶胶，随风远距离传播到海面上，最终，这些途径都会使微塑料沉积到海草床生态系统中。
总之，陆地、海洋和大气的多种来源共同促进了微塑料向海草床生态系统的输入和沉积。这些微塑料不仅对海草床生物体的健康产生潜在威胁，还可能进一步影响生态系统的结构和功能。为有效保护海草床生态系统，亟需加强对微塑料污染源的管理，采取有效措施减少微塑料的产生和排放，同时推动微塑料在生态系统中的迁移、富集和生态效应的深入研究。
海草床中微塑料的来源
（来源：参考文献3）
微塑料正在成为海底“隐形杀手”
作为一种持久性污染物，微塑料不仅会影响海草的生长和发育，还可能携带并释放有害物质，对海草及其生态系统施加化学和生物双重压力。这些影响不仅会削弱海草床的生态功能，还可能通过食物链影响更广泛的海洋生物群落和人类健康。
第一，微塑料会影响海草床的健康生长。
微塑料对海草床的健康生长产生了显著影响。研究表明，这些微小颗粒可能对海草的叶片和根系造成物理损伤，进而影响其正常生理功能。微塑料在海草叶片表面的附着阻碍了光的透过，干扰了光合作用，从而导致海草生长受限，甚至死亡。
在不同浓度下的实验中，低浓度（如10和50 mg/L）的微塑料对海草及附生植物的光合作用影响较小，显示出一定的适应性。
然而，当微塑料浓度达到100 mg/L及以上时，光合活性显著下降，可能与微塑料的有毒渗滤液及其对重金属的吸附作用有关。同时，高浓度下的暗呼吸速率也显著降低，表明微塑料可能通过影响海草的代谢过程抑制其能量转化能力，进而对长期生长和健康产生负面影响。
尽管海草在一定程度上表现出适应性，但在极高浓度下的潜在负面效应不容忽视，特别是微塑料的累积可能对依赖海草的食草动物及整个食物链产生连锁反应，最终影响渔业的可持续发展。
第二，微塑料会影响海草床的生物地球化学循环。
大气中的塑料颗粒沉降入海洋后，会影响海草床生态系统中营养盐（如氮、磷）等微量元素的含量，改变海草床生态系统的氮、磷循环路径和速率。这种情况可能影响海草床的群落结构和初级生产过程，也可能影响海草床生态系统对大气中二氧化碳的吸收和碳的埋藏能力。
随着海草床生态系统的退化，其为海洋提供的碳固定与储存能力也将受到削弱，进而影响全球碳循环，减少海洋在应对气候变化中的作用。
第三，微塑料会影响海草床的生态平衡。
当微塑料吸附水中的有害物质（如重金属和持久性有机污染物）并与海草相互作用时，或者沉积在海草床周围，海草叶片会积累微塑料，这可能导致有害物质的积累。
实验显示，高浓度的塑料污染显著降低了海草碎屑的分解速率，进而影响营养物质的释放，对海草的营养动态产生负面影响。在速率减缓的同时，逐渐积累的微塑料更容易被底栖生物摄食，从而通过食物链传递到更高的营养级，影响整个海草床生态系统的健康，最终破坏海草床的生态平衡。
此外，微塑料还可能作为外来物种或病原体的载体，借助洋流或其他环境因素传播至海草床。这些外来物种或病原体可能破坏海草床的原生生态平衡，侵占本地物种的栖息地，导致海洋生物多样性的下降。
海草有自己的“天然盾牌”
不过，在微塑料污染之下，海草并非是束手待毙的，它还有一种自我防护机制。
首先是生物膜的形成，海草叶片表面可形成生物膜，这些膜中包含细菌及其他微生物群落，它们通过竞争吸附、降解微塑料或改变微塑料的物理化学特性，从而减缓微塑料的附着和影响。
**其次，海草通过调节光合作用效率来适应环境变化，包括应对潜在的微塑料污染等。**一些研究表明，在微塑料污染的压力下，海草可能通过调整光合作用路径来减轻潜在的损害。
最后，海草根系通过固结沉积物，减少水体中的悬浮微塑料，从而降低其对海草及其他生物的接触风险。
海草捕获微塑料碎片
（图片来源：参考文献8）
应对微塑料污染，共创健康海洋
海草床是海洋生态系统的重要组成部分，具有重要的生态服务功能。由于海草床中的微塑料浓度较高，我们必须采取措施减少塑料污染，加强其保护与修复，维护海洋健康与可持续发展。
让我们从自身做起，共同守护海草床，为后代留下美丽健康的海洋！
保护海草床宣传标语
（图片来源：作者自制）
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