Die aktuelle ökologische Risikobewertung von Mikroplastik basiert überwiegend auf standardisierten kugelförmigen Partikeln als Modell, wobei Mikroplastik in faseriger und anderen nicht-kugelförmigen Formen, die in natürlichen Umgebungen weit verbreitet sind, oft vernachlässigt wird. Dies kann das Risiko der Migration und Akkumulation in benthischen Umgebungen unterschätzen. In dieser Studie wurde die Spurentechnik mit seltenen Erden Upconversion-Nanopartikeln (UCNPs) in Kombination mit quantitativer Induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) und zeitgesteuerter Fluoreszenzbildgebung (TGI) eingesetzt, um das Umweltverhalten und die biologische Anreicherung von kugelförmigem Polystyrol (PS) und faserigem Polyacrylnitril (PAN) während einer 30-tägigen Expositionszeit in multistrophischen Ästuarsystemen zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigen, dass PAN schnell sedimentiert und sich in Sedimenten anreichert, wobei die Konzentration nach 30 Tagen (30,94±5,52) μg⋅g^-1 erreicht, während PS länger im Wasser schwebt. Die von Biofilmen bedeckten Blätter der Seegrasart Zostera marina reichern PS mit einer Konzentration von bis zu (511,69±108,16) μg⋅g^-1 an, wobei der biologische Anreicherungsfaktor (BCF) 11.449 erreicht. Die PS-Konzentration in der Verdauungsdrüse der Pazifischen Languster-Qualle ((15,26±1,12) μg⋅g^-1) ist ebenfalls signifikant höher als die von PAN. Im Gegensatz dazu zeigen Schnecken der Familie Muricidae und der Pseudogobius eine stärkere Akkumulation von PAN in der sedimentären Phase, hauptsächlich in metabolischen Organen wie Verdauungsdrüse und Leber. Die Studie zeigt, dass die physikalischen Eigenschaften von Mikroplastik, einschließlich Dichte, Form und daraus abgeleiteter effektiver hydrodynamischer Größe, wichtige Faktoren sind, die das Umweltverhalten und die biologischen Expositionswege steuern, und liefert wissenschaftliche Grundlagen für die präzise Steuerung und Risikoabschätzung der Mikroplastikverschmutzung in Ästuaren.

Mikroplastik; multistrophische Systeme; Ästuare; Umweltverbleib; biologische Anreicherung; seltene Erden Upconversion-Nanopartikel (UCNPs)