激光红外显微技术揭示马略尔海参及泻湖沉积物中微塑料的生态累积机制

为解决海洋微塑料(MPs)污染对底栖生物及生态链的影响问题，研究人员采用激光直接红外显微技术(LDIR)首次系统分析了马略尔泻湖沉积物及海参(Holothuria poli)体壁与肠道内容物中的MPs分布特征。研究发现PE（聚乙烯）和PA（聚酰胺）是主要污染物，证实了该物种对MPs的选择性累积作用，为评估海洋污染物迁移途径提供了新方法学支撑。

　　

海洋塑料污染已成为全球性环境危机，其中直径小于5毫米的微塑料(MPs)因其易被生物误食的特性，对海洋生态系统构成严重威胁。地中海半封闭泻湖马略尔(Mar Menor)作为典型受人类活动影响的敏感水域，其沉积物和底栖生物中的MPs污染状况亟待评估。海参(Holothuria poli)作为沉积物食性生物，既是MPs污染的指示物种，又是潜在的食物链传递载体。然而，传统检测技术如傅里叶变换红外光谱(FTIR)存在效率低、精度差的局限，亟需开发更高效的MPs分析方法。

西班牙研究团队在《Environmental Pollution》发表的研究中，创新性采用量子级联激光红外显微技术(LDIR)，首次对马略尔泻湖两个典型区域（Los Urrutias和El Beal）的海参体壁、肠道内容物及栖息地沉积物进行系统分析。通过优化酸消化流程（体壁样本用3 mL HNO₃ 65℃处理48小时，沉积物/肠道样本用4 mL H₂O₂ 65℃处理2小时），结合密度浮选前处理，利用LDIR在1800-975 cm^-1波段的快速扫描与化学成分识别能力，实现了MPs的高通量检测。

研究结果

1. 样本处理优化：硝酸消化法对海参体壁组织消化效率显著优于碱处理，而双氧水更适合沉积物基质，为不同生物样本的MPs提取建立了标准化流程。

2. MPs污染特征：在所有样本中均检出MPs，其中聚乙烯(PE)和聚酰胺(PA)占比最高，颗粒形态以碎片为主，粒径集中在20-500 μm范围，证实该泻湖存在显著的塑料污染。

3. 生物累积差异：海参肠道内容物的MPs丰度显著高于体壁组织，表明摄食是主要暴露途径；而沉积物与生物样本的聚合物组成相似性提示了污染物在环境-生物间的迁移可能。

4. 空间分布规律：受沿岸径流影响的Los Urrutias区域MPs污染程度高于El Beal，与人类活动强度呈正相关，反映了陆源输入对泻湖微塑料分布的主导作用。

结论与意义
该研究通过LDIR技术首次揭示了马略尔泻湖生态系统中MPs的三维分布规律：从沉积物基质到关键底栖生物的海参体内均存在明确污染累积，其中PE和PA作为优势聚合物可能通过食物链向上传递。方法学上，建立的LDIR检测方案解决了传统FTIR分析效率低的技术瓶颈，为大规模环境监测提供了新工具。生态学层面，证实海参作为"生态工程师"在MPs迁移中的双重角色——既是污染指示生物，又是潜在传播媒介。研究成果为评估半封闭水域微塑料生态风险提供了重要基线数据，对制定区域性海洋保护策略具有指导价值。