地环学院张飞教授团队在环境领域国际权威期刊 Environmental Science & Technology(SCI 一区TOP,IF = 12.2)发表题为 “Global Patterns and Regional Remote‑Sensing Monitoring of Microplastic Pollution in Freshwater‑Ocean Systems (2014‑2024)”的研究论文。2024级测绘工程专业硕士研究生陈智雄为论文第一作者,汪文慧、张飞教授为共同第一作者,张飞教授为本文通讯作者,浙江师范大学为第一完成单位。
微塑料广泛分布于河流、湖泊、河口和海洋各类水环境中,但当前全球微塑料监测数据较为分散,不同研究统计口径不统一,淡水—海洋系统缺少系统对比,离散点位观测难以获得连续的空间分布信息。针对以上问题,研究团队整合 2014‑-2024 年全球公开水体微塑料观测数据,构建包含6464 条标准化浓度记录的全球淡水—海洋微塑料数据库,其中1469 个站点包含微塑料形状、颜色、聚合物类型等属性信息。在此基础上开展多维度综合分析,结合 LSTM 时间序列模型与 SPA‑LightGBM 遥感反演模型,对全球微塑料时空格局开展解析,并在典型海湾、河口区域实现微塑料污染热点遥感识别。研究对比河流、湖泊与海洋微塑料浓度、颗粒组分差异,借助 Spearman 相关分析、LSTM 时序预测解析不同水体微塑料长期演化特征,同时以长江流域为案例开展空间插值并评估插值结果的不确定性。

图1 全球微塑料采样点及河流、湖泊和海洋的浓度与颗粒属性差异

图2 河流、湖泊、海洋及全球综合序列的LSTM历史拟合、Sen斜率与2030年前预测
该研究通过整合全球2014—2024年微塑料水样数据,建立了覆盖河流、湖泊和海洋的标准化数据库,并从空间格局、颗粒属性、区域差异和时间变化等多个角度系统分析全球水环境微塑料污染特征。
本研究得到浙江省“尖兵领雁 + X”科技计划(2025C02016)、自然资源部海洋空间管理技术重点实验室开放基金(KF‑2024‑111)、浙江师范大学 “双龙学者” 特聘教授启动基金(YS304023975)以及自然资源部部省合作项目“节约集约高效用海关键技术研究”资助。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.6c03767