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微塑料作为一种新兴污染物,由于生产使用量大、管理不规范以及在环境中难以被彻底降解等特性,在生态系统中广泛分布,因此成为全球关注的环境问题。近年来,越来越多的研究表明微塑料可以造成潜在的生态风险。因此,理解微塑料在水环境中的赋存特征、生态毒理以及环境行为具有重要的意义。但目前的研究较多针对海洋环境中微塑料的生态风险,而对淡水环境中（研究多聚焦于微塑料在淡水生态系统中的赋存丰度）微塑料生态风险的研究有待深入。鉴于以上背景,论文首先以三峡库区典型支流-御临河为研究的对象,分析了御临河微塑料的赋存特征,解析了微塑料与环境空间因素的内在关系。然后,以水环境中分布较多的聚苯乙烯微塑料为对象,研究了聚苯乙烯微塑料对淡水生态系统中常见的初级生产者-蛋白核小球藻全生长周期内的毒理学效应,并探究了影响机制及藻类响应机理。同时,研究了金属阳离子、pH值、老化以及藻细胞胞外聚合物对微塑料聚集动力学的影响,并结合Deryaguin-Landau-Verwey-Overbeek（DLVO）理论计算模型,深入探讨了微塑料在不同环境条件下的聚集机理。论文主要研究结论如下:（1）微塑料在三峡库区典型支流-御临河的干流、支流和库湾普遍存在,但存在空间差异。赋存丰度结果表明,支流和库湾的微塑料丰度显著高于干流的微塑料丰度。干流微塑料丰度为（1.30±0.28）×10-22 items/L,库湾微塑料含量为（3.60±1.53）×10-1 items/L,支流的微塑料丰度为（1.95±2.91）×10-1 items/L。本研究将检测到的微塑料颗粒的粒径分成4个不同的组,分别是:64-100μm、100-250μm、250-500μm和500-5000μm。结果表明,不管在御临河的干流还是在支流和库湾,粒径越小的微塑料所占比例越高。在各监测点64-100μm粒径的微塑料比例达到20.00-78.57%,显著高于其余粒径组。本研究将所检测到的微塑料分为三种类型:纤维状（含纤维和线状）、薄片状（含薄片和薄膜状）和块状（含块、球和泡沫状）。在干流以及支流库湾中,纤维状（15.79%-50.00%）和块状（38.46%-73.68%）的比例均显著高于薄片状。本研究所发现的主要微塑料种类为聚乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯。同时,扫描电镜和X射线光电子能谱结果表明御临河水体中的微塑料存在着不同程度的氧化和机械老化。（2）微塑料的分布与环境和空间具有一定的相关性,人为活动、水动力条件和河道特征共同影响着微塑料在水体里的赋存特征。由于人类活动的影响,御临河上游的微塑料丰度显著高于下游的微塑料丰度。但是,长江回水的倒灌导致了下游河口处微塑料丰度的上升。污水处理厂尾水排放是排放点附近的干流和和支流监测点的微塑料丰度升高的主要原因。在空间上,微塑料丰度的相似性呈现“随距衰减”模式（R=-0.441,P<0.001）。同时,微塑料丰度与氨氮,亚硝酸盐氮,溶解性有机碳和叶绿素a等与水体营养状态相关的指标呈现正相关。但与河道宽度呈现显著的负相关。另外,微塑料的丰度还与水环境中的浮游细菌群落组成和多样性相关（R=-0.677,P<0.05）。（3）微塑料对蛋白核小球藻的影响结果表明,在30天的培养周期内（蛋白核小球藻的生长可以划分为缓滞期、对数增长期和稳定期三个阶段）对照组藻细胞数量持续增加,到稳定期后藻细胞数量基本保持稳定,聚苯乙烯微塑料（0.1μm和1.0μm粒径）对蛋白核小球藻产生了两阶段的影响效应。在第一阶段（从缓滞期到对数增长期前期）,蛋白核小球藻的生长抑制率随着聚苯乙烯微塑料浓度增加而增加,最大光化学效率、放氧复合体效率、电子传递速率和反应中心活性受到明显的抑制,膜受损细胞的比例增高,抗氧化酶活性受到抑制,丙二醛含量升高,细胞复杂度增加。微塑料诱导了藻细胞胞外聚合物的分泌。藻细胞内部结构包括蛋白核、类囊体和细胞膜也不同程度的受到损伤。微塑料产生的毒性效应可以归结为物理损伤和氧化胁迫。然而,微塑料产生的毒性效应不能被累积。在第二阶段（从对数增长期后期开始）,藻细胞适应了微塑料的胁迫（通过细胞壁的增厚、藻细胞之间的同相聚集和藻细胞与微塑料之间的异相聚集）,微塑料对蛋白核小球藻的生长、光合作用和抗氧化酶活性的抑制率逐渐降低,藻细胞结构恢复到正常状态。在培养周期末期,微塑料对藻细胞的生长和光合作用甚至产生了轻微的诱导效应。（4）研究阐明了微塑料在不同环境条件下（金属阳离子、pH值、老化程度和藻细胞胞外聚合物）的聚集动力学特征。在低阳离子浓度时聚苯乙烯微塑料的聚集速率较低,处于反应限制阶段,随着金属阳离子浓度的增加,微塑料颗粒的聚集速率持续上升,当达到扩散限制阶段时,微塑料的聚集速率保持稳定。同时,微塑料的聚集速率随着金属阳离子价态的增加而增加。在高价态阳离子溶液中的临界聚集浓度比在低价态阳离子溶液中更低,且更符合Schulze-Hardy规则。同价态阳离子对微塑料聚集动力学影响有差异的原因与离子的水化能力有关。溶液中NaCl、KCL、MgCl2、CaCl2、BaCl2、AlCl3和FeCl3存在条件下的临界聚集浓度值分别为590.96、579.99、74.10、71.28、63.10、2.12和1.36 mmol/L。溶液pH值对微塑料聚集动力学的影响结果表明,pH值的升高会降低微塑料的聚集速率,增加临界聚集浓度。颗粒间的双电层作用能和范德华作用能影响着微塑料的聚集。老化导致微塑料的化学结构产生变化,氧元素含量增加,链出现断裂,羰基指数上升,聚苯乙烯微塑料的聚集速率随老化程度的上升而下降。聚集速率的降低与颗粒的疏水性降低有关。藻细胞胞外聚合物（蛋白和多糖类物质）吸附在微塑料颗粒表面产生空间位阻（但不会明显改变电泳迁移率）,降低了微塑料的聚集速率。运用DLVO理论计算模型（经典和扩展）,模拟了聚苯乙烯微塑料的聚集动力学,并且利用模型分析了微塑料在不同环境条件下的聚集机理。本研究可为微塑料生态风险研究和污染管控提供基础数据与理论支撑。