微塑料对珊瑚礁生态系统影响的研究进展

车文学,李卫东,边伟杰,王沛政,吕淑果,刘 敏

(1.海南热带海洋学院 生态环境学院，海南 三亚 572022；2.海南大学 生态环境学院，海口 571101；3.海南省环境科学研究院，海口 571126)

0 引言

近年来，微塑料(粒径小于5 mm)被认定为对环境造成潜在威胁的新兴污染物[1]。微塑料污染已成为重要的环境问题，引起越来越多的关注。塑料由于其本身的性质可被应用到各个领域，其产量逐年递增[2]。塑料垃圾在自然环境的物理、生物及化学等外界作用下发生光解、脆化、分解和破裂，其完整性结构遭到破坏，进而形成微塑料[3-5]。阳光长时间照射导致塑料的光降解，聚合物基质经紫外线(UR)辐射氧化导致化学键断裂，均有可能造成微/纳米塑料中的添加剂浸出[6]。微塑料作为一种新兴污染物，在全球水环境中广泛分布，从沿海潮滩到开阔的海洋水体[7-9]，从海面到深海沉积物[10-11]，从赤道海洋到极地地区[12-13]，以及淡水的河流湖泊[14]。微塑料能在生物体内积累，造成生物机体的物理伤害，如器官擦伤和肠道堵塞[15]；此外，微塑料析出的单体和添加剂等污染物可引发生物致癌和干扰内分泌[16-17]，并可通过食物链对其他海洋生物乃至整个生态系统造成危害[18]。

被誉为“海洋中热带雨林”的珊瑚礁是全球资源最丰富的、生态功能强大的生态系统之一，但也是一个极为脆弱的生态系统，易受到外界环境变化的影响[19]。温度升高、海水酸化、人类开发活动等都会对珊瑚礁生态系统造成影响。目前，世界范围内的珊瑚礁至少有20%发生了退化或消失，甚至难以恢复[20]。海洋微塑料由于其颗粒小、数量众多、分布范围广、易被生物摄入且携带有毒有害物质，成为了影响珊瑚礁生态系统健康的重要因素[21]。珊瑚礁生态系统已被检测到微塑料污染(如南海和大堡礁)[22]8036,[23-24]。微塑料污染对造礁石珊瑚带来负面的影响有：珊瑚通过摄食将微塑料引入珊瑚肠腔的肠系膜组织，微塑料入侵导致珊瑚白化或坏死[25-27]。但当前有关微塑料对珊瑚影响的研究还非常有限，其造成影响的具体机制还不清楚。因此，研究微塑料对珊瑚的影响迫在眉睫。

1 珊瑚礁生态系统

由珊瑚、鱼类、底栖生物、藻类以及微生物等多种生命形式组成的珊瑚礁生态系统，同海草床、红树林生态系统一样，是海洋中生产力水平最高的生态系统之一，为海洋生态圈提供氮、磷和无机碳[28]。围绕造礁珊瑚组成的生态系统具有高生产力、物种多样、物质循环快等特点，并且珊瑚礁生态系统是已知生态系统中对其他生物提供援助最多的生态系统[29]。珊瑚礁还是大量环境信息的载体，在参与碳循环的同时，也在新物种的产生与生物制药中发挥显著作用[30]。

珊瑚礁生态系统的核心是珊瑚，珊瑚属于刺胞动物门(Cnidaria)或腔肠动物门、珊瑚虫纲(Anthozoa)，是一种海洋无脊椎动物。珊瑚虫只有水螅型个体，外表呈中空的圆柱体，圆柱体内部中空为珊瑚虫的肠腔[31]。其下端附着在礁石表面，顶端有口，口的四周围有触手[32]。珊瑚虫触手内有特化的刺细胞，刺细胞在珊瑚虫受到威胁或捕食时会翻出刺丝囊麻痹猎物。珊瑚虫的繁殖方式包括有性生殖和无性生殖，有性生殖是精卵结合发育成浮浪幼虫，浮浪幼虫能够在水中游动数周后附着在礁石表面发育成水螅体。除这种有性生殖方式外，珊瑚还以出芽的方式进行无性生殖，新芽依附于水螅体不断成长为群体。

在珊瑚个体中，珊瑚虫与虫黄藻之间存在复杂的互利共生关系，一方面虫黄藻生活在珊瑚内胚层细胞的液泡中，将95%以上的光合作用产物(如氨基酸、糖、碳水化合物和小分子肽等)提供给珊瑚以满足珊瑚运动、代谢和繁殖等能量需求[33]；另一方面虫黄藻也能从珊瑚的代谢产物中得到至关重要的植物营养盐(如胺、磷酸盐)，从而更好地进行光合作用[34]。同时，“珊瑚-微生物”形成稳定的共生关系[35-40]，在珊瑚健康和存活中起着重要作用[41]。这些微生物，包括微藻、细菌、古菌和病毒，对环境扰动敏感，同时影响珊瑚宿主的生理状态[42-43]。一方面，微生物在营养物质循环和珊瑚免疫中发挥作用[42,44-48]。另一方面，珊瑚的健康状况也反馈调节共生关系的稳定，影响微生物的多样性和群落结构[49]。研究表明，珊瑚的白化与其共附生微生物息息相关[48]。目前，关于珊瑚共附生微生物的研究主要集中于微生物多样性及其群落结构[50]，但对这些微生物的作用功能与机理报道较少[49]，例如造成珊瑚白化的微生物行为及作用机制还未明确。而珊瑚的共生藻和共生菌之间处于一种平衡状态，这种平衡的保持对珊瑚共生藻与细菌共生系统的联系至关重要[51]。

2 珊瑚礁分布现状

珊瑚包括软珊瑚和造礁石珊瑚。珊瑚礁主要是由造礁石珊瑚水螅体世代分泌的钙质长期积累而成，珊瑚礁为海洋生物提供优质的生活、栖息和繁衍环境[52]。根据Smith[53]的研究指出，受自然环境条件(水温、水深、光照、盐度、波浪、海流等)和人为活动干扰的影响，全球珊瑚礁分布区域主要为南北回归线之间的热带海洋，集中在印度洋、太平洋、大西洋的赤道两侧大陆和岛屿沿岸及海洋(表1)。

表1 世界珊瑚礁分布区域

珊瑚礁健康状况用活珊瑚覆盖度来表示。在全球变化作用影响下，珊瑚礁近几十年来处于急剧退化之中，西大西洋活珊瑚覆盖率下降了53%，大堡礁下降50%，印度太平洋下降了40%[54]。在各个地区的珊瑚礁退化现状中，澳大利亚地区的表现最轻微，东南亚地区的问题最严重[55]。现在世界上已无完好保存的珊瑚礁，当中约有20%的珊瑚礁消失，仍有约24%的持续衰退，研究表明,2030年后全球仅存在40%的珊瑚礁[56-57]，导致珊瑚礁衰退的最主要原因是海水变暖和酸化[58]。许多研究预测，全球变化趋势若未能得到有效控制，至21世纪末珊瑚礁将会彻底消失[59-63]。

我国珊瑚礁多为岸礁和环礁，主要分布在北回归线以南的热带海岸和海洋，其中位于我国离赤道较近的热带和赤道海区的珊瑚礁覆盖度远高于热带北缘的华南大陆沿岸及台湾岛沿岸[64]。西沙群岛珊瑚礁生态系统是我国沿海区域珊瑚礁生态系统的发源地，不仅是我国现存珊瑚礁群落中最古老最原始的群落，还是我国海域内保存相对完好的珊瑚礁[19]。但我国珊瑚礁退化情况同样不容乐观。涂志刚等[65]对海南岛沿岸珊瑚礁的调查结果显示，自20世纪50年代至今的珊瑚礁破坏率已达80%，其中三亚保护区造礁珊瑚在2014年的覆盖率仅为14.31%[66]138，位于三亚鹿回头的造礁石珊瑚覆盖率已由二十世纪五六十年代的80%～90%下降到2006年的12.16%[67]，30个物种类已发生区域性灭绝。李元超等[68]于2007—2016年对永兴岛及七连屿海域的造礁石珊瑚覆盖率变化进行分析，发现该区域造礁石珊瑚平均覆盖率均呈下降趋势，下降了89.89%，其中永兴岛、北岛、西沙洲和赵述岛的造礁石珊瑚平均覆盖率分别下降了89.29%、91.49%、36.36%和94.40%[68]。黄丁勇等[69]研究发现亚龙湾西岸的造礁石珊瑚平均覆盖率显著下降，8个站位的造礁石珊瑚平均死亡率为57.0%，表明该海域的珊瑚礁衰退严重。陈程浩等[66]143研究证实，2019年三亚红塘湾造礁石珊瑚退化严重，其活珊瑚覆盖率低于2016年的17.4%[70]和2018年的17.9%[71]，仅为14.3%。

3 微塑料在珊瑚礁海域的分布

海洋塑料污染的早期研究可以追溯到19世纪70年代[72]。随着海洋微塑料研究的深入，珊瑚礁生态系统的微塑料污染受到越来越多的关注。然而，关于微塑料在珊瑚礁生态系统中分布情况的数据仍然非常有限[73]。

3.1 微塑料在沉积物中的污染分布

目前，对珊瑚礁沉积物中微塑料的研究区域主要在马尔代夫、印度、曼纳尔湾群岛和中国香港的珊瑚礁区，关于珊瑚礁海域沉积物中微塑料分布特征及污染来源如表2所示。

表2 珊瑚礁海域沉积物的微塑料污染分布

尽管马尔代夫法福环礁(Faafu Atoll,Maldives)地处偏远，居民人数有限，但在海滩沉积物中发现了大量塑料颗粒。从6个采样点中收集到824个塑料颗粒，最高浓度为(38.5±15.6) items·m-2，最低浓度为(4.2±2.0) items·m-2，平均浓度为(22.7±10.5) items·m-2，塑料形态以碎片为主。这一结果加强了公认的观点，即微塑料污染甚至可能影响到遥远的区域[74]。Cordova等[75]对来自印度尼西亚的龙目岛(Lombok-Indonesia)珊瑚礁栖息地10个观测站的沉积物样本进行了分析，得出微塑料的最高浓度为77 items·kg-1，最低浓度为35 items·kg-1，平均浓度为(48.30±13.98) items·kg-1，聚合物类型的占比最高为聚苯乙烯(199个，41.20%)，其次是聚乙烯(156个，32.30%)和聚丙烯(128个，26.50%)。在印度拉梅斯沃勒姆珊瑚岛(Rameswaram Coral Island)的沉积物样中，白色、绿色和蓝色塑料非常丰富，白色聚合物约占43.4%，其次是绿色(21.6%)和蓝色(16.9%)，主要聚合物是聚丙烯(39.7%)、聚乙烯(17.9%)、聚苯乙烯(15.6%)、尼龙(14.6%)和聚氯乙烯(12.2%)[76]。Patterson等[77]研究印度东南部曼纳尔湾群岛珊瑚礁生态系统中沉积物的微塑料污染状况：平均浓度为(50±29)～(103.8±87) items·L-1，聚乙烯是最常见的聚合物，沉积物中最丰富的塑料形态为碎片(3～5 mm)。

香港沿岸人口密集、人类活动频繁。Cheang等[78]曾对香港珊瑚群落附近海底沉积物的微塑料碎片(0.3～5 mm)做了相关调查，从香港东北部及东部4个采样点位采集的24个沉积物样本中收集了1 805个塑料颗粒，平均浓度为(189±50) items·kg-1，聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯分别占聚合物的45.3%和29.3%。

我国学者Zhang等[73]对南海珊瑚礁岛屿沙样中微塑料分布进行了调查研究(表3)，研究结果表明，在西沙群岛、南沙群岛、涠洲岛和三亚鹿回头的珊瑚礁沉积物中均有微塑料的存在，微塑料的空间分布差异不仅取决于微塑料的来源，还取决于微塑料的水交换率。在这4个取样区发现的微塑料的主要类型是聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯，浓度从(40±4) items·kg-1到(610±11) items·kg-1，粒径小于1 mm的微塑料占75%，其中南沙、西沙海域微塑料含量在所有研究区域中相对较高，表明塑料制品的风化程度与其飘移的时间和距离显著相关[73]。有研究表明，微塑料可能在珊瑚的肠道发生累积，随着珊瑚的新陈代谢及死亡，最终富集在沉积物中[26,79]。这种微塑料积累的特殊途径可能是珊瑚礁地区微塑料数量增加的另一个原因，需要特别关注和进一步研究。

表3 在南海珊瑚礁岛屿采集的沙样中微塑料的总浓度

3.2 微塑料在海水中的污染分布

目前，关于珊瑚礁生态系统中海水的微塑料研究主要集中在马尔代夫、澳大利亚、曼纳尔湾群岛和我国南海的珊瑚礁区，微塑料分布特征及污染来源分析结果如表4所示。

表4 珊瑚礁海域海水中微塑料污染分布

在马尔代夫法福环礁6个采样点的海水样品中共检出389个微塑料，最高浓度为0.48 items·m-3，最低浓度为0.02 items·m-3，平均浓度为0.26 items·m-3，微塑料主要成分为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯[74]。Saliu等[80]曾在马尔代夫法福环礁的环礁边缘和珊瑚礁盘外设置12个不同的采样点，调查结果显示各个采样点均有微塑料的检出，环礁边缘浓度为(0.46±0.15) items·m-3，微塑料主要成分是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯；珊瑚礁盘外浓度为(0.12±0.09) items·m-3，微塑料主要成分是聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺。Connors[81]对南太平洋孤立岛屿莫奥雷岛(法属波利尼西亚)边缘礁塑料污染做过研究，在所调查的区域均发现塑料的存在，还观察到珊瑚摄食微塑料的情况。相关研究使用表层拖网调查澳大利亚周围水域中海洋塑料的浓度，采集到的839件塑料样品中长度从0.4到82.6 mm；浓度为(4256.46±757.79)items·km-2[23,82]。印度东南部曼纳尔湾群岛相关的珊瑚礁生态系统中，水体的微塑料空间分布和污染状况为：微塑料在水体中的平均浓度范围是(60±54)～(126.6±97) items·L-1，聚乙烯是最常见的聚合物，纤维(1～3 mm)在水中最丰富[77]。

Wang等[83]曾对中国南海海域道明群礁(Loaita Bank and Reefs)、堤沙浅洲群礁(Tizard Bank and Reefs)做过研究调查，道明群礁浓度为(0.57±0.14) items·m-3，堤沙浅洲群礁浓度为(0.33±0.24)items·m-3，聚合物类型均为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚乙烯[83]。Ding等[22]8039曾对南海的西沙群岛环礁的海水进行调查，潟湖中检测到微塑料浓度为1.0～45.2 items·L-1，礁坪海水中微塑料浓度为1.0～12.2 items·L-1，礁外斜坡则是0.2～11.2 items·L-1；红色、黑色和蓝色是微塑料的3种主要颜色，占海水中所有颜色类别的76.9%。黄磊等[84]曾在永兴岛和七连屿海域(中国南海西沙)表层海水中采集了30个样品，均检测出微塑料。微塑料形态主要为纤维(99%)和薄膜(1%)，颜色以透明(56.8%)、蓝色(40.2%)为主，聚合物类型主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯(分别为56.2%和20.3%)，浓度在10～130 items·m-3之间。研究结果表明，受地形地貌特征、人类活动以及海水运动的影响，在西沙海域表层水体中微塑料分布不均[84]。南沙第二大岛礁-渚碧岛微塑料的浓度和分布：表层水体的微塑料浓度在1 400～8 100 items·m-3之间，远远高于其他海洋地区的数值，约80%的微塑料尺寸小于0.5 mm，纤维和微珠是最常见的微塑料形态，优势微塑料在颜色上是透明或蓝色的，主要聚合物类型为聚丙烯(25%)和聚酰胺(18%)[85]。

4 微塑料对珊瑚礁生态系统的影响

4.1 微塑料对珊瑚的影响

据估计，整个亚太地区的珊瑚礁上缠绕的塑料物品约111亿件，预计这一数值到2025年将增加40%[86]。来源于陆地的塑料制品破碎后进入海洋环境，因此，沿海生态系统，如近海珊瑚礁，可能受到微塑料的影响格外严重[87]。

4.1.1 微塑料对珊瑚摄食和生长发育的影响

据报道，珊瑚对微塑料的摄取率与对浮游生物的摄取率相似[22]8036。珊瑚摄食通常是非选择性的，但对粒径小于400 μm的食物偏好[88]。常见的造礁珊瑚以粒径是10～100 μm的微粒为食[89-91]。由于微塑料的粒径大小在珊瑚所吸收颗粒的粒径范围内，因此，珊瑚可能会把微塑料误当作食物进行捕获和吞食[26]。微塑料可通过珊瑚礁生态系统食物链进行传递，例如摄食了微塑料的片脚类动物和桡足类动物会被珊瑚摄食，通过食物链的传递而间接影响珊瑚生长[92]。不同种类的珊瑚对微塑料的暴露有不同的反应，例如Pocilloporadamicornis不吞食微塑料，而是附着在触手或肠系膜丝上，导致珊瑚白化和组织坏死[27]；另外一些珊瑚摄取的微塑料长期滞留在珊瑚体内，有些甚至会包裹在珊瑚肠腔的肠系膜组织中，对珊瑚健康造成损伤[25-26]，然而这些影响背后的具体机制还不清楚[93]。此外，微塑料对深海生态系统的影响，特别是以冷水珊瑚为主的深海珊瑚礁也需引起重视[94]，已有研究结果表明，微塑料可能通过抑制珊瑚生长而对珊瑚礁的沉积构成重大威胁，从而危及冷水珊瑚礁及其相关生物多样性的恢复力[94-95]。

4.1.2 微塑料对珊瑚病害的影响

近年来，人类在珊瑚礁区进行的活动与日俱增，旅游业、捕捞作业和陆源污水排放等造成大量塑料制品进入近岸珊瑚礁区[96]。当塑料碎片与珊瑚组织接触时，与珊瑚快速死亡有关的3种主要疾病(骨骼侵蚀带病、白色综合征和黑带病)显著增加[86](患病的可能性从4%增加到89%)，并且当珊瑚与微塑料持续接触时，患病概率更是显著升高[86]。

4.1.3 微塑料对珊瑚抗应激能力和免疫系统的影响

研究已经注意到微塑料对造礁石珊瑚的影响[25-27]。微塑料暴露会损害造礁石珊瑚的抗应激能力和免疫系统[93]。Tang等[93]曾以Pocilloporadamicornis为模型，从细胞学、生理学、以及造礁石珊瑚对急性微塑料暴露的分子反应进行研究，结果表明，尽管在短期内微塑料暴露对共生体的浓度和主要的光合产物转运蛋白的影响很小，但微塑料暴露会损害造礁石珊瑚的抗应激能力和免疫系统。微塑料污染可能会放大珊瑚对其他压力因素的易感性，进一步促成珊瑚礁群落的变化[97]。Liao等[98]评估了暴露于微塑料后珊瑚中生物标志物的变化，结果表明，微塑料导致超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、碱性磷酸酶(AKP)、丙酮酸激酶(PK)、总抗氧化能力(TAC)和还原型谷胱甘肽(GSH)等的活性显著降低，且在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA66)和聚乙烯(PE)中，珊瑚摄入的微塑料数量存在显著差异[99]。

4.2 微塑料对珊瑚礁生态系统中其他生物的影响

4.2.1 微塑料对藻类的影响

微塑料对浮游藻类和大型藻类都会产生影响。对于浮游藻类来说，微塑料对不同种类的浮游藻类的生长会带来不同的影响，例如微塑料暴露促进微藻Raphidocelissubcapitata的生长[100]，但抑制Chlamydomonasreinhardtii的生长[101]。海洋浮游藻类会和微塑料形成异聚体，进而影响到浮游藻类的光合作用及生长情况[102]。此外，微塑料还可以穿透浮游藻类的细胞壁和细胞膜，导致叶绿素浓度降低[95]。对于海洋大型藻类来说，漂浮在海水表面的微塑料，对阳光有遮挡作用，会影响到藻类的光合作用，进一步导致水体的自净能力降低[103]。

4.2.2 微塑料对底栖生物的影响

栖息在沉积物中的蠕虫可能因摄食被有机化合物污染的塑料，从而导致此类化合物在其体内的积累显著增加[104]。由于微塑料碎片与沙粒和浮游生物的体积相同[105]，因此，处于食物链底部的各种无脊椎动物都可以食用[106]。在自然环境中的聚乙烯塑料浓度不会影响海胆幼虫的生长或存活[107]。当培养物中存在微塑料时，桡足类对藻类的摄食率显著降低[108]。在生物体中，因为生物体无法降解微塑料或混合添加剂并且微塑料会吸附海洋污染物的毒性，所以微塑料可以通过阻塞消化道而造成不良影响[109]。除了阻塞生物体消化道和阻止其正常进食外，微塑料的摄入也会损害蓝贻贝和甲壳类动物的细胞和组织[5,110]。Li等[111]采用16S rRNA基因高通量测序法研究了微塑料对贻贝肠道微生物的影响，与未接触微塑料的贻贝相比，经微塑料处理1、3、6周后，肠道微生物就发生了变化，结果证明了微塑料接触对贻贝肠道微生物群的影响。Fernández等[112]曾使贻贝暴露在两种浓度的微塑料中，研究消化腺对微塑料的吸收、清除和积累，结果表明，在高浓度试验条件下，微塑料的吸收量增加，且贻贝对微塑料的清除程度与相同大小的食物(微藻)相同，较小的微塑料(粒径或碎片尺寸d的范围为2～4 μm)的清除效率低于较大的微塑料；较大的微塑料(d>10 μm)的去除速度快于小的微塑料[112]。生活在海洋中的大量壳类生物因微塑料的摄入，存活率以及繁殖能力显著下降[113]。

4.2.3 微塑料对珊瑚礁鱼类的影响

许多学者研究过鱼类摄入海洋微塑料的情况，但是侧重于珊瑚礁和珊瑚礁鱼类的塑料污染的研究少之甚少。Kroon等[114]曾在澳大利亚大堡礁世界遗产区的四个礁岛周围收集了20条同样大小的幼珊瑚鳟鱼，在体视显微镜下对20条幼珊瑚鳟鱼进行了目视镜检查，发现了微塑料的存在。Garnier等[115]对来自珊瑚礁海域133条成年鱼的消化道进行了调查，在28条鱼的消化道(21%)发现了微塑料，每条鱼摄取的微塑料碎片的数量从1片到3片不等，平均每条鱼摄取的微塑料碎片为(1.25±0.13)片，微塑料碎片尺寸在0.031～2.44 mm之间，70%的微塑料碎片尺寸不超过0.3 mm。Critchell等[116]以一种常见于印度太平洋珊瑚礁的鱼类物种Acanthochromispolyacanthus为研究对象，进行微塑料急性和慢性暴露实验，在急性暴露条件下，微塑料颗粒取代食物颗粒，鱼的生长速度变慢，在较高微塑料浓度下，这些影响更大；在慢性暴露实验结束时，19.6%的鱼在消化道中有塑料碎片，并且在中等塑料暴露浓度(0.055 mg·L-1)下有较高摄取量的趋势。

5 存在问题及展望

综上所述，微塑料已成为珊瑚礁生态系统中日益关注的新兴污染物，对珊瑚健康带来新的威胁。国内外研究的热点几乎都是微塑料污染的生态效应及其在海洋生态系统中的分布，但是对微塑料在珊瑚礁生态系统中的各个方面的研究还停留在初步探索阶段。今后应重点开展以下几方面的研究工作。

(1)珊瑚礁区微塑料的分布及其来源

弄清近远海珊瑚礁区的微塑料的浓度分布特征、主要来源、扩散途径等，特别是近海海域(近海、河口、排污口等)。针对其主要来源，研究不同行业(海水养殖业、农业、旅游业、港口运输业等)对珊瑚礁微塑料分布的影响，为从根源上减少塑料入海提供科学依据，进而针对不同的来源途径制定相应的对策。特别是针对旅游产业日益发展，个人护理产品中含有大量的微珠，旅游对珊瑚礁区微塑料的输入到底有多大影响，急需提供科学数据来指导珊瑚礁区相关旅游管理条例的制定。

(2)微塑料对珊瑚礁生态系统的健康风险评价

珊瑚礁生态系统生物多样性极高，从珊瑚礁生态系统中食物链的角度出发，研究微塑料对不同营养级生物的生物效应及其富集、传递过程；从微观到宏观，在不同水平上(基因、蛋白质、组织、器官、个体、种群等)分别评估微塑料的毒理学效应，建立相应的评价指标体系，开展微塑料对珊瑚礁生态系统的健康风险评估。

(3)微塑料与其他环境压力的联合效应

近年来，珊瑚礁生态系统受到环境压力而退化，这些环境压力主要来自自然和人类有关活动的影响(包括全球变暖、海洋酸化、过度捕捞、热带风暴、污染、旅游和填海造陆等)。微塑料作为海洋中的新兴污染物，是否会增加珊瑚对其他环境压力的敏感性，进而加快珊瑚白化的速度或加剧珊瑚退化的程度；两种或多种环境压力的相互作用对珊瑚有何影响。因此，需要探究微塑料污染对珊瑚环境压力易感性的影响，这对于制定有效的珊瑚保护策略也是至关重要的。

(4)微塑料与微生物研究

微塑料作为一种颗粒有机物，海洋微生物对微塑料会产生怎样的作用(降解/代谢作用等)，微塑料在微生物的作用下，其归宿如何？以及对珊瑚礁生态系统中的碳/氮等生源要素的生物地球化学循环有怎样的影响？另外，微塑料作为微生物新的微生境又如何影响海洋微生物的多样性，微塑料表面会形成生物膜，生物膜微生物中可能携带病原微生物，被珊瑚摄食之后对珊瑚的健康会产生怎样的影响，值得特别关注。最后，应加强珊瑚生态系统中塑料降解菌的多样性研究。珊瑚礁生态系统中生物多样性极高，因此，对于来自不同生物类群的塑料降解菌多样性及其活性研究来说，具有得天独厚的优势。