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为探究城市化及其他因素对淡水生物微塑料（MPs）累积的影响，研究人员对葡萄牙 3 条河流 15 个河段的摇蚊科和寡毛纲动物展开研究。发现无论河流生态质量状态如何，生物体内均检测到 MPs，表明需加强 MPs 污染评估与 mitigation 研究。
论文解读
研究背景
在全球塑料污染日益严峻的当下，微塑料（粒径 1 μm 至 5 mm）因其难降解性、吸附毒性物质及沿食物链传递的特性，成为威胁水生生态系统的重要新兴污染物。现有研究多聚焦河流中微塑料的来源与环境分布，却对其在淡水生物体内的累积效应及对群落层面的影响知之甚少。例如，底栖大型无脊椎动物作为河流生态系统的关键功能类群，其摄食策略（如滤食、沉积摄食）可能导致微塑料的选择性摄入，但这些影响是否会在群落水平显现仍不明确。此外，城市化被认为是河流微塑料污染的主要驱动因素，然而自然或半自然状态的河流是否也面临微塑料威胁尚未有足够实证。在此背景下，葡萄牙米尼奥大学（University of Minho）等机构的研究团队针对北大西洋 3 条河流展开研究，相关成果发表于《Hydrobiologia》。
研究方法
研究选取葡萄牙吉马良斯市境内的 Ave 河（9 个河段）、Selho 河（4 个河段）和 Vizela 河（2 个河段），沿农村 - 城市环境梯度设置 15 个采样点。通过以下关键技术开展研究：
- 大型无脊椎动物采样与生态状态评估：采用标准化多生境协议采集底栖生物样本，利用北葡萄牙无脊椎动物指数（IPtIN）计算生态质量比（EQR），划分河流生态状态（优秀、良好、中等、较差）。
- 微塑料量化分析：对摇蚊科（Chironomidae）和寡毛纲（Oligochaeta）样本进行酸消化处理，通过立体显微镜和衰减全反射 - 傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）鉴定微塑料的大小、颜色、形状及聚合物类型。
- 数据统计与关联分析：运用主成分分析（PCA）探讨生物群落与环境指标（土地利用强度指数 LUI、河岸质量指数 QBR、生境异质性指数 IHF）的相关性，通过 Wilcoxon 检验比较不同分类群、摄食功能群及生态状态下的微塑料累积差异。
研究结果
1. 河流生态状态与微塑料累积的关系
- 生态状态评估：基于 IPtIN的 PCA 分析显示，河段生态状态沿 PC1 轴从高（EQR>0.7）到低（EQR<0.4）分布，与土地利用强度和生境异质性显著相关。
- 微塑料普遍存在：所有采样河段的摇蚊科（264 个体）和寡毛纲（44 个体）体内均检测到微塑料，平均 11 颗 / 个体。尽管较差生态状态河段的微塑料含量略高（15.73 颗 / 个体），但不同生态状态间无显著差异（p>0.05），表明微塑料污染不受河流生态质量状态限制。
2. 分类群与摄食策略的影响
- 摇蚊科内差异：按亚科和部落分类，滤食性类群 Tanytarsini（15.5 颗 / 个体）和捕食性 Tanypodinae（12.3 颗 / 个体）的微塑料累积量高于聚集摄食的 Chironomini（5.6 颗 / 个体），但统计上无显著差异（p>0.05）。
- 寡毛纲高累积：寡毛纲个体微塑料含量最高达 108 颗 / 个体（Ave 河 A5 点），可能与其底质摄食习性相关。
3. 微塑料来源与传播风险
- 局部污染源：Ave 河下游高污染河段（A5、A6）的微塑料峰值与城市污水处理厂（WWTPs）排放相关，工业和生活污水中的微塑料经处理后仍有残留。
- 食物链传递潜力：不同摄食功能群均检测到微塑料，暗示其可能通过滤食、捕食等途径进入水生食物网，增加生物放大风险。
研究结论与讨论
本研究首次证实，无论河流生态状态如何，底栖大型无脊椎动物体内均普遍存在微塑料累积，即使生态质量良好的河段也未能幸免。这一结果挑战了 “微塑料污染主要受城市化驱动” 的传统认知，揭示了农业活动、大气沉降等多元来源的重要性。例如，农村地区的农药包装、合成纤维衣物洗涤径流，以及远距离大气传输的微塑料，均可能导致自然水体污染。
研究还发现，摇蚊科不同摄食功能群的微塑料累积差异未达显著水平，可能与野外样本鉴定误差或非选择性摄食行为有关。然而，滤食性和底质摄食者的高累积量仍提示，微塑料可通过 “底栖 - 浮游” 界面及食物链进行跨 trophic level 传递，这对水生生态系统结构与功能（如捕食者 - 猎物动态）的潜在影响亟待深入研究。
此外，传统生物指标（如 IPtIN）未能反映微塑料污染压力，表明现行河流监测体系需纳入新兴污染物评估模块。研究团队建议，将摇蚊科等广布且敏感的类群作为微塑料生物指示剂，并加强对污水处理厂尾水、农业面源等关键污染源的管控。
综上，该研究不仅拓展了对微塑料污染空间分布与生态影响的认知，更呼吁全球加强淡水生态系统微塑料监测与治理，以应对这一跨区域、跨介质的环境挑战。
