濒危里海豹胃肠道微塑料污染的首次全面定量分析:生态系统健康的重要警示
《Marine Pollution Bulletin》:A first comprehensive quantification of microplastic contamination in the gastrointestinal tract of endangered caspian seals (
Pusa caspica) from the Caspian Sea
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时间:2025年11月04日
来源:Marine Pollution Bulletin 4.9
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本研究针对濒危物种里海豹(Pusa caspica)面临微塑料(MPs)污染威胁的问题,首次系统开展了其胃肠道(GIT)MPs污染特征研究。通过对17具里海豹尸检样本的碱性消化和密度分离处理,结合傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析,发现所有样本均存在MPs污染(平均10.2±5.1 MPs/GIT),以聚乙烯(PE)和聚酯(PES)为主的纤维形态占比最高(52.3%)。该研究为评估MPs对濒危海洋哺乳动物的健康风险提供了关键基线数据。
作为世界上最大的封闭内陆水体,里海正面临着日益严重的微塑料(microplastics, MPs)污染威胁。每年约有2000万吨塑料废弃物进入海洋,而里海特殊的地理环境使其成为塑料污染物的"聚集池"。更令人担忧的是,作为该生态系统关键指示物种的里海豹(Pusa caspica)正遭受种群数量急剧下降的威胁,已被世界自然保护联盟(IUCN)列为濒危物种。虽然过往研究已证实MPs在里海沉积物(热点区域高达16,360 MPs/kg)和鱼类体内广泛存在,但关于顶级捕食者里海豹的MPs暴露风险却一直缺乏系统评估。
在这一背景下,由Seyed Reza Khaleghi领衔的研究团队在《Marine Pollution Bulletin》上发表了开创性研究,首次对里海豹胃肠道中的MPs污染进行了全面定量分析。研究人员沿伊朗南部里海海岸线收集了17具里海豹尸体样本,通过精密实验设计揭示了这一濒危物种所面临的隐形威胁。
研究采用碱性消化和密度分离方法从胃肠道内容物中提取MPs,通过显微镜观察对大于50μm的颗粒进行形态学鉴定,并利用傅里叶变换红外光谱(Fourier-transform infrared spectroscopy, FT-IR)技术对聚合物成分进行精确验证。这种多方法联用的分析策略确保了研究结果的科学性和可靠性。
研究人员详细记录了17只里海豹(11雄6雌)的生物测量数据。雄性体长范围84-150厘米(标准长度74-131厘米),雌性体长81-118厘米(标准长度70-102厘米)。这些基础数据为后续MPs负荷与个体特征关联分析提供了重要依据。
研究结果显示,所有受检里海豹的胃肠道中均检测到MPs污染,共发现174个MPs颗粒,平均每只个体含有10.2±5.1个MPs,相当于每克干重内容物中含有0.87个MPs。值得注意的是,不同胃肠道区段的MPs分布存在差异:胃部颗粒密度最高(0.93±0.11 MPs/g),而大肠中的MPs总数最多(104个颗粒)。性别间比较发现,雄性和雌性里海豹的MPs负荷无显著差异,表明两性面临相似的暴露风险。
形态学分析显示,纤维状MPs占比最高(52.3%),其次为碎片(31.6%)和薄膜(16.1%)。尺寸分布方面,85%的MPs处于0-2毫米范围,说明小型颗粒占主导地位。颜色分析发现黑色颗粒最为常见(43.7%,n=76),这可能与颗粒的环境持久性和生物误食倾向有关。
FT-IR分析确定了MPs的聚合物类型,聚乙烯(polyethylene, PE)和聚酯(polyester, PES)是最主要的成分,合计占比超过58%。这一发现与里海区域塑料使用模式相符,也提示了渔业活动(如渔网)和纺织品污染可能是主要来源。
本研究首次证实了MPs在濒危里海豹体内的广泛存在,揭示了这一物种正面临新型环境污染物的严重威胁。纤维状MPs的主导地位表明污水处理和渔业活动是重要污染源,而PE和PES的高占比则指向了特定的塑料制品来源。更令人担忧的是,这些MPs可能作为载体,将吸附的持久性有机污染物(如多氯联苯PCBs)引入海豹体内,进而干扰内分泌功能并削弱免疫力,加速这一本已脆弱物种种群的消亡。
研究结果不仅为里海生态系统健康评估提供了关键数据,也为制定针对性的塑料污染管控政策提供了科学依据。随着全球塑料产量持续增长(年产量超过4.6亿吨),类似研究对于保护濒危海洋哺乳动物、维护海洋生态平衡具有日益重要的警示意义。研究人员强调,迫切需要采取有效措施减少塑料污染,改善废物管理体系,以防止这一独特物种走向灭绝。
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