热带珊瑚礁区海参Holothuria atra及其生境中微塑料污染特征的季节性变化研究

为探究热带海参Holothuria atra及其生境中微塑料(MPs)污染的时空动态，研究人员在2019-2020年对中国云龙湾珊瑚礁区开展四季采样。结果显示所有样本MPs检出率达100%，环境与组织样本中MPs丰度呈先降后升趋势，且海参体内MPs显著富集（肠道7.95-13.97颗粒/g，呼吸树3.63-7.27颗粒/g）。透明MPs占主导，旅游和渔业活动是主要污染源。该研究首次揭示H. atra可作为珊瑚礁生态系统MPs污染的可靠生物指示物种。

　　

在蔚蓝的珊瑚礁生态系统中，微塑料(Microplastics, MPs)正以"隐形杀手"的姿态悄然入侵。这些直径小于5毫米的塑料颗粒，因其难以降解的特性，已成为全球海洋生态系统的持久性污染物。更令人担忧的是，MPs不仅能被海洋生物直接摄食，还能通过食物链传递，最终威胁人类健康。热带珊瑚礁作为海洋生物多样性热点区域，其MPs污染研究却存在显著空白——尤其是对关键底栖生物如海参的长期监测数据匮乏。

针对这一科学问题，中国的研究团队以热带珊瑚礁优势种黑海参(Holothuria atra)为研究对象，在2019年夏季至2020年春季期间，对中国海南云龙湾珊瑚礁区开展了系统的四季采样调查。这项发表在《Marine Environmental Research》的研究，首次揭示了MPs在热带海参及其生境中的季节性变化规律，为评估MPs对珊瑚礁生态系统的长期影响提供了重要科学依据。

研究团队采用标准化采样流程，同步收集海参肠道/呼吸树组织、沉积物和表层海水样本。通过体视显微镜结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行MPs鉴定，并建立单位标准化模型进行跨介质丰度比较。统计分析方法包括单因素方差分析(ANOVA)和Pearson相关性检验。

MPs在沉积物中的分布特征
沉积物样本中MPs检出率高达100%，丰度呈现明显的季节波动（404-548颗粒/kg干重）。夏季样本MPs丰度最高（548.00±137.55颗粒/kg），冬季最低（404.00±87.64颗粒/kg）。纤维状MPs占比最高（72.3-80.4%），其次是碎片（15.8-23.5%）和薄膜（3.8-4.2%）。值得注意的是，夏季台风等极端天气事件可能导致MPs输入量激增。

海参组织中的MPs富集效应
海参肠道MPs丰度（7.95-13.97颗粒/g）显著高于呼吸树（3.63-7.27颗粒/g），且两者均呈现夏-冬-春"V"型变化趋势。经单位标准化比较发现，海参体内MPs丰度是周围环境的10-100倍，证实其具有显著的生物富集能力。MPs颜色特征分析显示，透明颗粒占比达65.2-78.9%，且颜色多样性随季节递减，反映塑料老化褪色过程。

环境指示价值验证
MPs组成特征（以聚乙烯PE和聚丙烯PP为主）指向旅游和渔业活动为主要污染源。更重要的是，海参组织与环境中MPs的形态、颜色和聚合物类型呈现高度相关性（r>0.85，p<0.01），这一发现首次确立H. atra作为珊瑚礁MPs污染监测的理想生物指示物种。

该研究通过四季连续观测，系统阐明了热带海参及其生境中MPs污染的时空动态规律。研究不仅证实MPs在海洋底栖生物体内的显著富集效应，更创新性地提出将H. atra作为珊瑚礁生态系统MPs污染的"生物传感器"。这些发现为海洋微塑料污染监测提供了新思路，对制定珊瑚礁保护区管理策略具有重要实践价值。从更广阔的视角看，这项研究为理解MPs在热带海洋食物网中的传递机制奠定了基础，也为评估MPs的生态风险提供了关键参数。