综述：微塑料在淡水鱼中的暴露途径依赖性累积：一项批判性评论

《Journal of Hazardous Materials》：Exposure Pathway Derived Accumulation of Microplastics in Freshwater Fish: A Critical Review

本综述系统评述了淡水鱼体内微塑料（MPs）的累积，创新性地建立了基于靶器官（胃肠道、鳃、皮肤、卵）的暴露途径框架。文章揭示了口服摄入是主要暴露途径，胃肠道（GT）累积最高（野外均值6.57 项/g），并量化了关键影响因素（MP特性、鱼类生物学、环境条件）对不同暴露途径的差异性权重，为评估MPs生态毒性、人类健康风险及选择指示物种提供了关键指导和未来研究方向框架。

　　

暴露途径与鱼类微塑料累积

塑料制品因其轻质、耐用、价廉和良好的延展性而与人类活动高度融合。由于其难以自然降解，塑料污染具有不可逆性，已成为主要环境威胁之一。大型塑料碎片会破碎成微塑料（MPs, < 5 mm），已在全球生态系统中被检出。除了关注海洋环境中的MPs，近年来越来越多的研究也开始关注淡水生态系统（如湿地、河流、湖泊和河口），它们是MPs从陆地到海洋输送的重要通道。淡水生态系统易受MP污染的干扰，其MPs分布受河床、植被和地表水动力等因素影响。这些系统中MPs的丰度变化很大，全球范围内水体中为0.27至34,000 项/m3，沉积物中为0.7至7,707 项/kg，甚至在英格兰的Tame河观测到高达517,000 项/m²的MP水平，凸显了MP污染的普遍性。

水生生物，特别是鱼类，容易通过多种生物途径暴露于MPs。它们可以直接从水柱（误认为是猎物）或受污染的沉积物中摄入MPs，也可以通过猎物的营养转移间接摄入。此外，鳃滞留和母体传递是重要但研究较少的暴露途径。大量研究表明，通过不同途径进入鱼体的MPs会在特定组织中积累，并通过体循环引发不同的毒理学效应。例如，口服摄入与觅食效率和总体摄食率降低相关。鳃摄取可能引发鳃结构损伤和呼吸功能障碍，进而扰乱渗透调节、离子调节和氧气交换过程。此外，皮肤接触可能导致物理损伤、炎症反应和行为改变。母体暴露于MPs则与母体生殖功能受损、后代生长迟缓和行为异常有关。因此，淡水鱼已成为研究MP摄入及其生物影响的模式类群。值得注意的是，淡水鱼体内MPs的丰度记录可超过100 项/个体，并且随鱼类的生态特征（如栖息地偏好和摄食策略）而显著变化。

尽管关于淡水鱼MPs的研究正在迅速扩展，但主要集中在特定组织、物种或暴露途径上。关于不同暴露途径（如口服摄入、鳃滞留和皮肤接触）与MPs在特定靶器官（包括消化道、鳃、皮肤和卵）中分布模式之间的联系，现有知识很少。关于特定暴露途径如何决定MPs的摄入、器官特异性分布、富集水平及后续生物反应的机制存在关键知识空白。这阻碍了对MPs生态毒性的机理理解和淡水生态系统环境风险评估。

鱼类的微塑料暴露途径

目前，研究根据不同的标准对鱼类MPs暴露途径进行分类，如主动和被动摄取、初级和次级摄入，或基于介质的暴露。实验研究主要根据来源对暴露途径进行分类，包括水源性、食源性和亲代-子代传递。值得注意的是，真实世界场景中鱼类对污染物的暴露并非通过单一途径发生，而是多种途径同时作用的结果。

暴露途径依赖性组织累积

在真实世界场景中，天然淡水中的MPs具有多样性、分布不均匀且受许多环境影响，多种暴露途径同时发生。相比之下，实验室研究在受控和理想化条件下进行，对理论和机理研究有价值，但生态相关性有限。MPs通过各种暴露途径进入鱼体，穿过血脑屏障，并通过血液迅速到达内脏器官。

与暴露途径相关的影响因素

MPs特性、环境条件和鱼类习性是与暴露途径及MPs后续毒性效应相关的三个主要影响因素。它们与通过口、鳃、皮肤和卵这四种主要暴露途径的联系已通过先前文献报道的数据进行了分析。

结论与启示

本研究全面综述了MPs在淡水鱼体内的累积，强调了暴露途径的重要性及其与特定靶组织（GTs、鳃、皮肤和卵）的关系。我们的研究结果表明，MPs的累积水平排序为GT > 鳃 > 皮肤 > 卵。作为MPs累积的主要部位，GT中高MP负荷强调了口服摄入作为关键途径的作用，这主要由摄食习惯和MPs特性（如颜色、形状和大小）驱动。