海水养殖饲料中微塑料的污染特征与生态风险评估：多物种及不同生长阶段的比较研究

针对海水养殖饲料中微塑料(MPs)污染特征不明、生态风险不清的问题，研究人员系统调查了23种典型养殖品种饲料的MPs赋存规律。研究发现饲料中MPs平均丰度达5491±2712 particles kg?1 ，以20-500 μm碎片为主，主要成分为聚己内酯(PCL)和聚丙烯(PP)。通过风险指数(H)评估揭示石斑鱼饲料存在高风险(H:100-1000)，为养殖饲料安全生产提供了重要理论依据。

　　

随着全球海水养殖业的快速发展，养殖饲料的安全性问题日益凸显。微塑料(Microplastics, MPs)作为新兴环境污染物，其在水产品中的富集已引发广泛关注。然而令人惊讶的是，尽管大量研究聚焦于养殖设施释放的MPs，但作为养殖动物直接摄入源的饲料中MPs污染却鲜有报道。更关键的是，现有研究多局限于鱼类饲料，而对虾类、海参等重要经济品种饲料的MPs污染特征知之甚少。这种认知空白使得我们难以评估养殖饲料对海洋生态系统的MPs贡献，也无法制定针对性的防控策略。

为解决这一科学难题，山东大学等机构的研究团队在《Water Cycle》发表了创新性研究成果。研究人员选取6类典型养殖品种（包括鱼类、虾类和海参）在不同生长阶段的23种饲料，通过30% H₂
O₂
消化结合密度分离法提取MPs，利用激光红外成像系统(8700 LDIR)和显微傅里叶变换红外光谱(μ-FTIR)进行表征，并创新性地采用风险指数(H)模型评估生态风险。研究特别关注了MPs的丰度、粒径、形状、颜色和聚合物类型等特征参数，通过主成分分析(PCA)揭示了不同饲料中MPs群落的差异。

3.1 海水养殖饲料中MPs的丰度
研究发现所有饲料样品均检出MPs，平均丰度达5491±2712 particles kg^?1
，其中海参(Stichopus japonicus, SJ)饲料污染最严重，尤其是成体阶段饲料高达19683±6789 particles kg^?1
。这种差异主要源于海参饲料复杂的原料来源（鱼粉、海藻粉等）和特殊的超微粉碎工艺。

3.2 海水养殖饲料中MPs的粒径分布
81.4%的MPs集中在20-500 μm范围，其中100-500 μm占比最高(52.8%)。值得注意的是，许氏平鲉(Sebastes schlegelii, SS)幼体阶段和日本对虾(Penaeus monodon, PM)幼虫阶段饲料中20-100 μm MPs占比显著升高，这些小粒径MPs更易通过食物链传递并进入生物体循环系统。

3.3 海水养殖饲料中MPs的形状特征
MPs以碎片(66.2%)和纤维(23.5%)为主，碎片主要来自塑料制品破碎，纤维则与渔网绳索分解有关。凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei, LV)溞状幼体阶段饲料中纤维占比高达58.5%，提示其原料加工过程的特殊性。

3.4 海水养殖饲料中MPs的颜色组成
透明(58.5%)和黄色(18.3%)MPs占主导，后者可能与塑料老化有关。研究特别警示彩色MPs(占比23.3-65.2%)可能释放有毒色素，在富含有机质的饲料环境中具有更高生态风险。

3.5 海水养殖饲料中MPs的聚合物类型
聚己内酯(PCL,18.5%)、聚丙烯(PP,16.4%)、聚乙烯(PE,14.2%)和玻璃纸(CP,12.5%)是主要成分，合计占比61.6%。不同品种饲料呈现特异性：SS饲料富含聚碳酸酯(PC)，而SJ饲料中丙烯酸酯(ACR)占比显著(26.3%)。

3.7 海水养殖饲料中MPs的风险评估
通过风险指数(H)评估发现，SS饲料MPs风险最高(H:100-1000，危害等级IV)，主要归因于高风险的PC聚合物(危害分值1177)。LV、PM、SJ和LC饲料均为中等风险(H:10-100)，而EP饲料风险较低(H:9.6)。计算表明，养殖动物通过饲料摄入的MPs数量惊人，如EP个体累计摄入达8114 particles，即使考虑90%的排泄率，仍有730 particles可能富集在可食用组织中。

这项研究首次系统揭示了海水养殖饲料中MPs的多维污染特征，建立了饲料MPs的风险评估框架。研究发现海参饲料和许氏平鲉饲料分别具有最高的MPs丰度和生态风险，为优先管控提供了科学依据。创新性地采用MPs多样性综合指数(MPDII)和风险指数(H)模型，突破了传统单一丰度评价的局限。研究结果对制定养殖饲料MPs限量标准、优化饲料生产工艺具有重要指导价值，也为评估MPs经食物链传递对人体健康的影响提供了新视角。未来研究需进一步阐明MPs在养殖动物体内的毒理机制，为发展绿色安全养殖模式提供理论支撑。