KIOST揭示海洋微藻“Heterosigma akashiwo”促进悬浮微塑料下沉机制

Published 26 Mar.2025 08:58(KST)

Updated 31 Jul.2025 18:17(KST)

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韩国海洋科学技术院（院长 Lee Heeseung，KIOST）揭示了在海洋中引发赤潮的海洋微藻会使浮游性微塑料发生絮凝、提高其密度，从而导致浮游性微塑料下沉，并将研究结果发表在国际学术期刊上。

该成果由KIOST研究人员 Baek Seungho、Lim Younggyun 撰写，发表于国际学术期刊《Journal of Hazardous Materials》，出版日期为2025年4月5日，论文题目为《Impact of Heterosigma akashiwo on the environmental behavior of microplastics: Aggregation, sinking, and resuspension dynamics》（异弯藻对微塑料环境行为（絮凝/沉降/再悬浮）的影响）。

Heterosigma akashiwo 对微塑料运动行为影响的示意图。

KIOST Baek Seungho、Lim Younggyun 博士研究团队推测，海洋微藻很可能对海上漂浮的浮游性微塑料的沉降产生重大影响，于是选取我国沿海夏季频繁发生赤潮现象的原因之一——“异弯藻（Heterosigma akashiwo）”，分析其对浮游性微塑料行为的影响。

海洋微藻是大小约10～200微米的单细胞生物，通过光合作用吸收二氧化碳并产生氧气，属于海洋微生物。

研究结果表明，异弯藻（Heterosigma akashiwo）向细胞外分泌的黏液状物质——胞外聚合物（EPS，Extracellular Polymeric Substances）会黏附在浮游性微塑料上，提高其密度，使比海水更重的微塑料絮凝体下沉到海水中。

研究团队特别选取了在全球塑料产量中占绝大多数的代表性塑料——聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）材质的塑料，分析了在不同粒径和密度条件下的沉降率。

对5,000个粒径相对较小（10～20微米）、但密度较大（密度：1.0克/立方厘米）的聚乙烯（PE）材质微塑料絮凝体进行分析发现，在20天内有28%发生了沉降；而对1,250个粒径更大（45～75微米）、但更轻（密度：0.91克/立方厘米）的聚丙烯（PP）材质微塑料絮凝体进行分析发现，在同一时期仅有1.8%发生沉降。

这表明，由异弯藻（Heterosigma akashiwo）形成的微塑料絮凝体中，材质越重的塑料越容易下沉到海底。

此外，对已经沉降的聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）材质微塑料絮凝体的沉降速度进行测定后发现，其平均沉降速度为63米/天，在微塑料粒径和密度方面并未呈现出显著差异。

研究团队还模拟了微塑料絮凝体到达海底后寒冷、黑暗的环境，以验证沉降到海底的微塑料絮凝体在海水中存在的细菌作用下是否会被分解，从而使浮游性微塑料再次上浮至海面。

结果显示，虽然在沉降微塑料絮凝体的表面存在大量细菌，但并未观察到因分解而产生的再悬浮现象。这意味着，如果浮游性微塑料持续沉降，可能在海底长期累积。