专访毛羽丰｜当微塑料遇上藻华，水生态正在发生什么？

全球内陆水域正经历前所未有的生态剧变。2026年，一项发表于《Science Advances》的研究揭示：全球83%的湖泊、79%的河流正遭受持续性脱氧危机。与此同时，微塑料等新污染物在淡水系统中被频繁检出。藻类——这个水生生态系统的基石生物——正同时承受着气候变暖、富营养化与微塑料污染的多重压力。藻类驱动的碳循环会发生怎样的变化？微塑料与藻华的相遇又将产生怎样的连锁效应？《科技导报》新媒体就此对话重庆交通大学河海学院副教授毛羽丰。

毛羽丰

重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心，副教授，研究方向为水生态环境。

问

全球淡水系统正在经历“脱氧”，这与藻类有什么关系？

毛羽丰：随着城市化的加快，生活污水、化肥等把大量氮、磷输入湖泊河流，藻类超量获取营养，失去生长限制，短期内暴发式繁殖形成藻华。虽然白天藻类可以通过光合作用产生氧气，但正常生长是不可持续的，当大量藻类衰亡并下沉，微生物会分解有机残体，在此过程中要消耗大量溶解氧，而深水层本就光照弱、难以补氧，再加上热分层的加剧，底层水可能会形成缺氧甚至厌氧状态，这会进一步释放底泥中的营养盐，促进藻华扩增，形成恶性循环。当然水体“脱氧”不仅与藻类有关，也与温度等因素密切相关。

问

您的团队在微塑料介导藻类碳循环方面有什么新发现？

毛羽丰：二氧化碳和甲烷作为最重要的碳源温室气体，其过量排放是导致全球变暖加剧的关键因素。水生环境是二氧化碳和甲烷的重要来源。其中，有害蓝藻水华是水生生态系统中的碳排放热点区域，且通常伴随着相对较高的微塑料丰度。已有研究表明，微塑料和藻的相互作用会改变藻的生理特性，进而造成潜在的生态风险。本团队通过长周期研究，识别了微塑料是藻华生态系统碳排放的促进者，阐明了藻华生态系统中二氧化碳和甲烷排放过程对微塑料的全周期非线性动态响应，揭示了可降解微塑料较传统微塑料对有害蓝藻水华的碳排放具有更大的促进效应。

问

藻类暴发的问题在全球范围内都在加剧？

毛羽丰：近年来国内外团队的研究表明，总体上全球藻华呈增加的趋势，这与营养盐输入和气候变化等因素有关。但不是所有水体都同步加剧，存在明显的区域分化，部分区域通过严格的污染控制，藻华强度出现回落，说明人为减排可以逆转局部趋势。同时，有观点认为藻华数据库记录的增长，可能一部分来自监测点位、检测技术、上报制度的完善。

问

从微观机制到宏观治理，您认为最关键的一环是什么？

毛羽丰：藻华的形成是微观藻细胞生理竞争、水体中观环境过程与流域宏观人类活动耦合的结果，贯穿从分子代谢到流域管控的多尺度链条，其中削减生物可利用营养盐供给是串联全链条的重要环节。微观层面，即便藻类拥有适应高温、弱光的生理优势，水体活性氮、磷等营养盐不足时，藻细胞增殖依然会被限制，难以形成大规模藻华。中观尺度上，水温升高、水体热分层、底泥扰动等过程，作为环境放大器，促进底泥内源营养释放；内源营养本质是历史外源输入在沉积物中的存量积累，若外源负荷持续输入，内源污染将反复活化，难以根除。应急除藻等手段能实现短期减灾，但无法替代营养负荷削减，在高营养背景下水华极易反弹。宏观治理的本质正是通过流域或陆海统筹管控，削减农业面源、生活污水与养殖排污等带来的外源活性营养输入，从源头压低系统营养承载能力。当然，不同水体的藻华暴发机制并不完全相同，即使营养盐严格控制后，部分水体也会因气候和水文等条件的变化出现藻类异常增殖，因此需因地制宜、综合考虑多种因素才能实现长效防控。

问

“可降解”微塑料真的更安全吗？——生物可降解塑料的意外生态风险

毛羽丰：生物可降解塑料并非天然比传统塑料更安全，其“可降解” 是条件依赖性属性，部分生物可降解塑料仅能在高温工业堆肥体系实现充分矿化，一旦泄漏进入土壤、淡水与海洋等自然环境，依然会破碎产生微/纳米塑料，存在独特生态风险。这类材料在自然条件下优先发生非生物水解，释放乳酸、寡聚体等单体，引发局部微域酸化，还会淋溶增塑剂等添加剂；老化后的材料表面含氧官能团增多，对重金属、抗生素吸附能力更强，放大复合毒性与污染物载体效应。同时，可降解微塑料可作为微生物碳源，选择性富集降解菌群，改变土壤与水体碳氮循环。有研究表明同等暴露条件下，PLA微塑料可对藻类、底栖无脊椎动物产生氧化损伤与代谢扰动，部分场景毒性甚至高于传统的PE、PP微塑料。因此，生物可降解塑料的风险管控关键在于匹配专属收集与处理设施，不能笼统依靠“可降解”标签替代源头减量，也不应默认其进入开放环境后可消除微塑料生态危害。