塑料是人类世标志性的时代产物之一。塑料在改变人类生活的同时,也产生了诸多的负面影响,如破坏环境和威胁生物生存。通过河流、污水排放、海上活动和大气传输等途径,大量的塑料和微塑料进入海洋。据估算,全球海洋表面至少漂浮了5.25万亿个塑料碎片,并在不断增长。近年来,塑料和微塑料污染已经成为全社会共同关注的环境热点问题。因此,开展关于海洋微塑料源汇和输运机制的研究既是海洋科学重要的新兴方向,也是缓解环境污染现状和维护海洋生态系统安全与稳定、发展海洋经济的重大需求。随着周边国家的经济发展和亚洲河流的物质输送,南海和东印度洋成为海洋微塑料污染的重要区域。在亚洲季风的影响下,该区域独特的海洋环流使水体微塑料的输运在大洋尺度上变得更频繁和密切。因此,南海和东印洋成为全球海洋环境污染治理中备受关注的一环。但是,由于采样条件和技术的限制,该区域水体微塑料污染的研究中缺少了关键性的本底数据,尤其是深层水体,无疑阻碍了对这一重要环境污染问题的全面认知。例如,南海和东印度洋表层水微塑料污染在全球海洋中处于何种程度?在跨洋尺度上,不同海洋环境中次表水微塑料的组成有何不同?大洋水柱微塑料（50～1000 m）的分布和组成在垂向上有什么变化特征?该区域海洋微塑料污染的生态风险程度如何?这些都是亟待解决的重大科学问题。本论文针对上述科学问题,采用经典的表层拖网采样、船载走航水系统和大体积原位过滤技术分别对南海和东印度洋的表层水、次表层水和水柱中微塑料赋存特征进行“自浅而深”的全方位量化,以期深化对该区域微塑料污染这一科学问题的认识,为缓解和解决海洋微塑料污染提供全面的科学支持。主要结果和结论如下:（1）首次获得了东印度洋表层水微塑料具有全球可比较性的关键性数据,结果表明东印度洋和南海表层水微塑料污染处于全球海洋前列。孟加拉湾（12.78n/m~3）和开阔大洋区（1.18 n/m~3）的微塑料丰度分别是全球同类海洋环境平均水平的5倍和2倍。南海表层水微塑料丰度范围为0.02～3.45 n/m~3,平均丰度为0.61±0.87 n/m~3,位于中国四大海区的前列。无论在东印度洋还是南海,表层水微塑料均以聚乙烯和聚丙烯材质为主。结合表层洋流数据和塑料用途的信息,结果表明该研究区域微塑料污染与陆源输入、渔业生产、航运活动以及表层环流的多涡结构有关。（2）微塑料丰度和组成多样性从近岸环境向大洋区域呈下降趋势。基于微塑料丰度和组成数据,通过相似性和非度量多维尺度分析方法,结果表明沿海区域的微塑料丰度和组成与开阔大洋区有明显的区别,海洋动力学的选择性起关键作用。例如,珠江口微塑料的平均丰度（2.53±1.83 n/m~3）要显著高于南海（0.52±0.42 n/m~3）和东印度洋（0.27±0.19 n/m~3）。（3）首次利用大体积原位过滤技术揭示了南海和东印度洋深水层微塑料的垂向分布规律,该技术是针对海洋深水层微塑料精准量化的大胆尝试。总体上,南海和东印度洋水柱微塑料丰度与水深呈显著负相关关系（r=-0.49,R~2=0.21,p＜0.05）。南海水体上层微塑料与深层水各自聚成一类,表明了该区域微塑料的分布与水层结构有关。孟加拉湾站位不同水层的微塑料聚为一类,这可能表明了一种在小尺度上的垂向输运过程。碎片和纤维是研究区域水柱微塑料的主要形状,东印度洋水柱微塑料以聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯为主要聚合物类型,而南海以聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二酯为主,低密度微塑料已深入海洋深水层。（4）基于以上调查数据,利用污染负荷指数（Pollution Load Index,PLI）、聚合物风险指数（Polymer Harzard Index,PHI）和潜在生态风险指数（Potential Ecological Risk Index,PERI）对东印度洋和南海水体微塑料的潜在生态风险进行评估。结果表明,孟加拉湾的表层水微塑料污染处于中等风险,水柱微塑料污染潜在风险表现出从孟加拉湾到开阔大洋逐渐降低的趋势,体现了陆源输入的重要影响。整体上,南海水体微塑料处于较低风险,海洋上层（＜200 m）高于海洋下层,高毒性聚合物已经深入海洋的各个水层,但考虑到珊瑚礁生态系统的敏感性和脆弱性,未来仍然要加强海洋微塑料污染的治理。综上所述,本论文针对当前研究区域不同水层微塑料污染的研究不足和水层特点,通过传统的拖网采样和创新的深水层大体积原位过滤技术提供了南海和东印度洋水体微塑料污染的全面视野,弥补了研究区域水体微塑料的关键数据包括具有全球可比较性的表层水和深水层微塑料垂向分布的第一手信息,充分探讨了该研究区域微塑料污染的赋存、来源以及潜在的生态风险,并提出了以不同治理主体为基础的多层次级联合作的区域性塑料和微塑料污染的治理方案。