大规模河口地区广泛消费的鲶鱼中微塑料污染对人类健康和生态系统的风险
《Journal of Food Composition and Analysis》:Human health and ecological risks associated with microplastic contamination in widely consumed catfish from a large-scale estuary
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时间:2025年10月17日
来源:Journal of Food Composition and Analysis 4.6
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微塑料污染对孟加拉湾梅加纳河口两种经济鱼类(鲇鱼和长鳍鲇鱼)的器官特异性分布及健康风险进行了研究。通过显微分析和傅里叶红外光谱(FTIR)检测,发现鱼类体内普遍存在微塑料,其中尼龙纤维占比最高,且在鳃和消化道中的浓度显著高于肌肉组织。鲇鱼的平均微塑料含量(38.7±10.1个/克)高于长鳍鲇鱼(23.9±7.3个/克),生态风险指数显示其健康威胁更大。研究为热带河口鱼类微塑料污染评估提供了新方法,并警示通过食用鱼类摄入微塑料的健康风险。
近年来,随着全球对微塑料(MPs)污染的关注不断加深,研究者们逐渐意识到这种污染物对水生生态系统和食品安全构成的潜在威胁。然而,对于热带河口鱼类中特定器官的微塑料污染情况,尤其是在发展中国家,仍缺乏系统性的研究。本研究聚焦于孟加拉国,一个以鱼类为主要蛋白质来源的国家,对两种具有重要经济价值的鲶鱼——Pangasius pangasius(黄尾鲶)和Mystus gulio(长须鲶)进行了深入分析,旨在评估微塑料污染对生态系统和人类健康的潜在影响。
孟加拉国的河流和河口系统长期以来受到塑料废弃物的困扰,尤其是微塑料的污染。这些微塑料不仅来源于海洋和淡水环境,还可能通过陆地径流、工业活动和城市废弃物进入水体。由于微塑料的体积小、浮力强且难以降解,它们容易在水体中广泛扩散,并被各种水生生物摄入,包括鱼类、甲壳类和软体动物。这不仅对生物体本身造成健康风险,还可能通过食物链传递,最终影响到人类的健康。
在孟加拉国的饮食结构中,鱼类占据了非常重要的地位。其中,“machhe bhate Bangali”(鱼和米饭)被视为该国文化的一部分,反映了鱼类在日常生活中不可或缺的角色。因此,研究者们认为,了解鱼类中微塑料的污染情况,尤其是那些被广泛食用的鱼类,对于评估食品安全和人类健康风险至关重要。然而,目前的研究大多集中在鱼类的消化道中,而忽视了其他器官如鳃和肌肉中的微塑料含量。这种忽略使得许多研究无法全面反映人类实际摄入微塑料的风险。
本研究选择了Pangasius pangasius和Mystus gulio两种鲶鱼作为研究对象,它们在孟加拉国的河口生态系统中具有重要的生态和经济价值。Pangasius pangasius是一种体型较大的底栖性鱼类,广泛分布于河口和淡水环境中,以其丰富的蛋白质含量和商业价值受到重视。而Mystus gulio则是一种体型较小的本地鲶鱼,主要栖息在咸淡水和潮汐淡水区域,是农村社区的重要营养来源,深受当地居民喜爱。这两种鱼类不仅在市场中频繁出现,而且构成了孟加拉国居民饮食的重要组成部分。
为了全面评估微塑料污染对这两种鱼类的影响,研究者们从孟加拉国的Meghna河口采集了60条样本,并对其鳃、消化道和肌肉组织中的微塑料进行了提取和分析。通过显微镜和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,研究人员能够识别微塑料的形态、尺寸以及聚合物组成。研究结果显示,这两种鱼类的鳃和消化道中微塑料的含量显著高于肌肉组织。这表明,微塑料在鱼类体内具有特定的分布规律,而不仅仅是集中在消化道中。此外,Pangasius pangasius中微塑料的平均数量明显高于Mystus gulio,分别为38.7 ± 10.1和23.9 ± 7.3个。这种差异可能与两种鱼类的生活习性、摄食行为以及所处的生态环境有关。
在微塑料的形态和尺寸方面,研究发现直径小于0.5毫米的纤维状微塑料占据主导地位,且多为紫色。这种纤维状微塑料的来源可能与合成纺织品、渔具和城市径流有关。而Pangasius pangasius中微塑料的污染负荷指数(Pollution Load Index)和生态风险指数(Ecological Risk Index)均高于Mystus gulio,进一步表明前者在微塑料污染方面存在更高的风险。其中,尼龙类微塑料在Pangasius pangasius中表现出最大的危害性,其风险指数(E?)达到127.3,这可能与其在水体中的持久性和吸附能力有关。
除了评估微塑料在鱼类体内的分布和组成,研究者们还对微塑料污染对人类健康的潜在影响进行了分析。结果表明,成年人和儿童通过食用Pangasius pangasius每天摄入的微塑料数量分别为2.44和2.35个,明显高于Mystus gulio。这一发现进一步验证了微塑料污染对人类健康的风险,并强调了在评估健康风险时,应考虑不同器官和不同鱼类的特定污染情况。
从生态角度来看,Meghna河口是世界上最大的河口之一,具有显著的水文和地貌特征。它不仅排水量巨大,而且泥沙输送量极高,约为每年10亿吨。该河口的生态系统为众多具有经济和生态价值的物种提供了重要的繁殖和育幼场所,包括国家重要鱼类如Tenualosa ilisha(印度鲱)。作为恒河-布拉马普特拉-梅格纳河系的主要出海口,Meghna河口在维持海岸线稳定、营养循环和污染缓冲方面发挥着关键作用,支持着数以万计的渔民,并保障了国家的粮食安全和农村生计。
然而,随着人类活动的增加,尤其是塑料废弃物的积累和微塑料污染的加剧,Meghna河口的自然平衡正面临前所未有的挑战。这种污染不仅威胁到鱼类的生存,还可能通过食物链影响到更广泛的生态系统。因此,有必要对这些河口鱼类进行系统的微塑料污染评估,以识别潜在的生态风险,并为制定有效的环保和食品安全政策提供科学依据。
本研究填补了关于孟加拉国河口鱼类中微塑料污染的空白,特别是那些在日常饮食中被广泛食用的鱼类。通过组织水平的分析,研究人员能够更准确地评估不同鱼类对微塑料的积累情况,并识别其对生态系统和人类健康的潜在影响。研究结果不仅揭示了微塑料污染的普遍性,还强调了不同器官和不同鱼类在污染程度上的差异。这种差异对于制定针对性的干预措施和持续监测计划具有重要意义。
此外,本研究还采用了一系列先进的分析方法,包括显微镜观察和FTIR光谱分析,以确保微塑料的准确识别和分类。这些方法能够帮助研究人员更全面地了解微塑料的来源和组成,从而更好地评估其对环境和人类健康的潜在危害。通过结合这些数据,研究者们能够更有效地识别微塑料污染的高风险区域,并为未来的环境治理和食品安全管理提供科学支持。
研究结果还表明,微塑料污染在孟加拉国的河口生态系统中具有显著的生态和社会影响。这些微塑料不仅可能影响鱼类的健康,还可能通过食物链传递,最终影响到人类的健康。因此,针对微塑料污染的防控措施不仅应关注其在环境中的扩散,还应考虑其在食物链中的传递路径,以及对人类健康的潜在影响。这需要多学科的合作,包括生态学、环境科学、公共卫生和食品安全等领域。
通过本研究,我们希望为孟加拉国乃至其他依赖河口渔业的国家提供关于微塑料污染的科学数据和评估方法。这些数据不仅可以帮助政策制定者更好地理解微塑料污染的现状,还可以为未来的环保和食品安全政策提供科学依据。同时,本研究还强调了微塑料污染的复杂性,以及其在不同环境和不同生物体中的分布差异。
总体而言,本研究对孟加拉国Meghna河口的两种重要鲶鱼进行了系统的微塑料污染分析,揭示了微塑料在不同器官和不同鱼类中的分布规律,并评估了其对生态系统和人类健康的潜在影响。这些发现不仅有助于填补当前研究的空白,还为未来的环境治理和食品安全管理提供了重要的科学支持。通过进一步的研究和长期的监测,我们有望更好地理解和应对微塑料污染带来的挑战,保护生态环境和人类健康。
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