近日，我院流域水循环与水安全全国重点实验室研究团队在国际综合类英文期刊The Innovation发表题为“Microplastics as active mineralization platforms influencing calcium cycling in aquatic systems”的评述文章。该研究深入探讨了微塑料的“载带效应”及其对水中钙元素地球化学循环的影响机制，为微塑料介导的元素生物地球化学循环研究提供新思路和新视角。

塑料制品作为20世纪材料科学的重要发明，凭借轻质、耐用、低成本、易塑形等优势广泛应用于各行各业，其废弃后经老化破碎所形成的微塑料已遍布全球不同环境介质中，对水生生态安全与人体健康构成潜在威胁，成为全球性的生态环境问题。现有研究多集中于微塑料的环境分布、老化迁移规律及生态毒性分析，忽视了这类人工外源物质可作为新型环境载体及其生态效应，尤其是对水中元素地球化学循环的潜在调控作用。针对上述科学问题，依托团队前期“微塑料-生物膜-碳酸钙”耦合机制系列成果（EST&L, 2025；JHM, 2024），本研究深入探讨了微塑料独特的“载带效应”及其对水体钙循环的影响机制，创新性提出：微塑料并非单纯的新型水体污染物，更是一类重要的活性矿化载体，能够有效解锁水体钙循环的新路径。

微塑料可通过自身特性演变，成为水体中新型的活性矿化载体，从而影响水生生态系统的物质循环过程。在水环境中，微塑料经紫外辐照与水体氧化作用发生表层老化风化，同时表面会附着藻类、细菌形成生物膜，通过环境因子与生物作用双重改变其自身表面特性构建出专属的矿物结晶界面，相较于天然水环境介质，该复合界面具备独特成核优势，可为碳酸钙的成核与生长提供矿化平台，为重新认识水中元素循环过程提供了全新视角。天然钙循环是维持水生生态系统稳定的重要过程，而微塑料与水体碳酸钙存在显著的双向反馈作用，从而影响水体天然钙循环平衡。通过“矿化沉降-复合溶钙”的动态往复过程，微塑料可以改变水体钙离子浓度、沉积物钙赋存状态，干扰了水体与沉积物间钙元素的迁移、分布规律，形成区别于自然过程的水体钙循环新路径。

值得关注的是，这种扰动还会引发连锁反应，从单一钙循环问题延伸至多维度生态与气候问题。微塑料介导的生物钙化过程，会通过钙磷共沉淀改变水体磷营养供给，扰动碳、氮多元元素平衡，同时驱动碳释放与温室气体排放通量发生变化，将单纯的水体污染，演变为影响流域物质循环和区域气候的综合性生态环境问题。

论文第一作者是我院流域水循环与水安全全国重点实验室徐东昱正高，通讯作者为高博正高和王建华正高。该研究得到了国家自然科学基金和流域水循环与水安全全国重点实验室人才培育等项目的资助。流域水循环与水安全全国重点实验室为第一署名单位。

论文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(26)00316-4