综述:野生淡水鱼中的微塑料污染:全球趋势、挑战与展望

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Pollution 7.6

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  该综述分析 144 篇 2016 年以来的文献,探讨野生淡水鱼微塑料(MPs)污染情况。研究涉及 45 个国家,发现多种鱼类受污染,其中不乏濒危物种。但存在研究方法不规范等问题,为后续研究提供方向。

  

一、引言


塑料污染,尤其是微塑料(MPs,直径 100 nm 至 5 mm)污染,对环境、动物和人类健康构成重大威胁。淡水生态系统因流域内强烈的人类活动,特别容易受到 MPs 的侵害。MPs 可通过个人护理产品等工业媒介,或大型塑料的降解进入这些环境。此外,污水排放和地表径流促使 MPs 在河流、湖泊和水库中扩散,影响包括鱼类在内的生物多样性。

多项研究表明,海洋、河口和淡水鱼类,包括具有重要商业价值的物种,对 MPs 的摄取量在增加。鱼类摄取 MPs 的途径主要是呼吸道和胃肠道(GIT)。MPs 会对鱼类产生生态毒理学效应,比如降低生长速率、造成组织病理学损伤、引发氧化应激、导致胃肠道堵塞、改变肠道微生物群、引发炎症、干扰细胞信号传导以及抑制免疫系统等。MPs 在肝脏中会诱发肝脏炎症,在雄性生殖系统中会降低精子活力从而减少受精率,在雌性体内会导致卵母细胞和卵黄囊变小,损害鱼苗发育。而且,MPs 还会通过抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)和引起氧化应激,导致神经功能障碍和 DNA 损伤。鱼类长期暴露于 MPs 会激活线粒体半胱天冬酶,启动细胞死亡途径。

目前,大多数关于塑料污染(各种尺寸)的研究主要集中在海洋生态系统。本综述旨在整理和批判性分析自然淡水环境中鱼类污染的现有科学文献,并采用科学计量学方法评估该领域的趋势和模式。同时,总结了文献计量指标(国家和出版年份)、鱼类物种数据(目、分布和食性)、水生环境类型(河流、湖泊、溪流和水库)、组织中的积累、MPs 的特征(组成、颜色、形态和大小)等方面的内容,并指出研究空白和对未来研究的建议。

二、研究方法


综述一般包括规划、实施和报告结果三个主要阶段。本综述采用 PRISMA 协议和 Da Silva Neto 等人(2022)的方法进行指导,并对文献的趋势和影响进行分析。研究使用了截至 2024 年 12 月数据库中的科学文章,检索数据库包括 Web of Science、Scopus 和 PubMed。在数据库搜索过程中使用了一组关键词。

三、历史和地理分布


关于野生淡水鱼 MPs 污染的科学文章的绝对数量和累积数量如图 2 所示(此处省略图示相关内容)。第一项研究于 2016 年发表,报告了坦桑尼亚一个湖泊中尼罗尖吻鲈(Lates niloticus)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)胃肠道的污染情况。相比之下,Boerger 等人(2010)此前分析了北太平洋中部环流的浮游食性鱼类,报告了海洋鱼类对塑料的摄取情况。此后,相关研究持续开展。

研究涉及 45 个国家,中国开展的研究占 8.97%,孟加拉国和印度各占 8.28%,印度尼西亚占 6.90% 。鲤形目(Cypriniformes)是研究最多的目,占 52.08%,河流是主要的采样地点,占 57.64%。杂食性鱼类是研究最多的食性类型,占 80.55%。MPs 在鱼类胃肠道中的发现比例为 51.10%,在鳃中为 19.38%,在肌肉中为 10.57% 。

总共发现 450 种鱼类受到 MPs 污染,其中包括 35 种被列入世界自然保护联盟(IUCN)红色名录的物种:2 种极度濒危、8 种濒危、12 种易危和 13 种近危。

虽然研究发现聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚合物占主导地位,通常以 0.1 至 0.5 mm 的蓝色纤维形式存在,这表明淡水环境中存在反复出现的污染模式。但数据的代表性可能因选择性采样而受到影响。

四、结论与展望


本综述强调了 MPs 在世界各地野生淡水鱼中的广泛存在,涉及不同的分类群体和栖息地类型。记录了 450 种受污染的鱼类物种,包括濒危物种。然而,这些记录的分布似乎受到选择性采样的严重影响,限制了数据的代表性。

目前仍存在显著的研究空白,包括需要标准化的研究方法,更广泛地纳入新热带鱼类物种,研究生物对 MPs 的响应,以及开展营养级传递和生物放大方面的研究等。未来的研究应朝着这些方向展开,以更好地了解 MPs 对淡水鱼类和生态系统的影响,为保护淡水生态环境和生物多样性提供科学依据。

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