1、地中海海域微塑料及相关污染物耦合扩散的数据驱动模型

地中海海域微塑料及相关污染物耦合扩散的数据驱动模型

1. 引言

塑料垃圾在环境中，尤其是海洋中的普遍存在，引发了全球的关注。它成为了生态系统运作的额外压力源，而这些生态系统已经受到全球气候危机和人类活动的严重影响。据估计，全球海洋中大部分的塑料污染物难以用肉眼看到，这不仅是因为它们可能存在于海底，还因为它们以微小的碎片形式存在，即微塑料（尺寸小于 5 毫米）。

微塑料虽然难以检测，但风险不容小觑。由于其高的表面积与体积比，微塑料在被风和海洋洋流运输通过受污染的海洋环境时，能够有效地释放污染物（从其母体材料生产过程中添加的化合物开始）并吸收其他污染物，如疏水性有机化学物质。微塑料与环境交换塑料相关有机污染物（PROPs）的能力，可能会加剧其对海洋生物的毒理学影响，甚至可能波及整个海洋食物链，直至人类。

与其他大气和海洋污染现象类似，对微塑料空间模式的进一步理解通常依赖于数值建模和模拟，这需要最新的信息来产生新的知识。近年来，由于新技术和基础设施的部署以及政策推动，海洋数据的收集和传播取得了前所未有的增长，极大地提高了我们对全球海洋及其动态的理解。然而，实地数据仍然不足以描述海洋微塑料与其所经过的海洋景观之间的相互作用，因为这些相互作用涉及到广泛不同的空间尺度，化学相互作用发生在每个微塑料颗粒的表面，而这些颗粒又受到大规模海洋动力学的影响。

另一方面，与向海洋环境释放塑料垃圾和化学污染相关的数据却很丰富，例如内陆和近海的人类活动（如捕鱼），以及陆地的特征（如水文地理），这些都可能调节塑料和污染物流入海洋的情况。因此，由这些污染驱动因素提供信息的科学计算和数值模拟，对于研究大规模扩散模式和其他难以从实地证据测量和跟踪的空间过程至关重要。而这种建模工作的真实性关键在于