北巴塔哥尼亚脆弱物种白海鲶鱼(Genidens barbus)微塑料污染基线研究:生态风险与渔业资源保护启示

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.1

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  阿根廷研究团队首次评估北巴塔哥尼亚脆弱物种白海鲶鱼(Genidens barbus)的微塑料(MPs)污染状况,通过μ-ATR光谱技术分析发现93%个体含MPs(均值19±17 items/fish),纤维状污染物(0.5-1.5 mm)占主导,证实城市污水与渔业活动是主要污染源,为南美河口生态系统MPs监测提供关键基线数据。

  

塑料污染已成为全球水域最持久的生态威胁。自20世纪60年代首次被科学文献记载以来,海洋塑料垃圾数量呈指数级增长,据估计至少有5.25万亿塑料颗粒漂浮在海洋表面,这还不包括沉积在海底和海滩的碎片。2004年,Thompson等学者在欧洲水域沉积物和水体中发现了被命名为"微塑料(Microplastics, MPs)"的微小颗粒,从此揭开了全球MPs研究的序幕。这些直径小于5毫米的塑料碎片已遍布开放海域表层、深海沉积物、淡水系统乃至北极海冰,其异质性体现在形状(从球形到纤维状)和尺寸(微米级到毫米级)的多样性上。

MPs通过直接摄食或食物链传递进入生物体,导致生物累积和生物放大效应。超过700种海洋生物被记录存在MPs摄入,包括双壳类、甲壳类、哺乳动物、海龟、鸟类和鱼类。特别值得关注的是,全球海洋渔业年捕获量达8230万吨,人均鱼类年消费量20公斤,使得MPs通过海产品进入人类食物链的风险日益凸显。尽管实验室研究已发现MPs会导致鱼类肠道阻塞、炎症反应和免疫系统紊乱,但野外实证研究严重不足——Porcino等2023年分析的395项研究中,仅22项涉及野生生物,其中12项报告了较实验室更轻微的影响。

拉丁美洲的MPs研究明显滞后于欧美。阿根廷作为南美重要渔业国,相关研究多集中于淡水系统,对海洋和河口生态的关注严重不足。这背景下,白海鲶鱼(Genidens barbus)成为理想研究对象:这种被巴西列为濒危、阿根廷定为易危的物种,具有复杂的洄游生命周期,既是河口生态系统的关键指示物种,又是当地重要的渔业资源。研究团队选择北巴塔哥尼亚两个典型区域——受城市影响的Río Negro河口(RNe)和相对原始的San Blas湾(SBb),首次系统评估该物种MPs污染特征,旨在填补南美河口MPs生态风险研究的空白。

研究采用10% KOH消化法(48小时)提取鱼胃内容物中的MPs,通过显微尺寸分类和微衰减全反射红外光谱(μ-ATR)进行化学表征。样本来自两地捕获的45尾鱼(33尾RNe,12尾SBb),包含5尾成体和40尾幼体。

研究结果
微塑料检出率与丰度
93%的个体检出MPs,平均每尾含19±17个颗粒,单位体重丰度为0.051 items g-1(RNe)和0.057 items g-1(SBb),未呈现显著空间差异。与预期假设相反,城市化程度更高的RNe并未表现出更高污染水平,暗示MPs在河口系统的广泛扩散性。

物理特征
纤维状MPs占绝对优势(0.5-1.5 mm),这与全球多数鱼类MPs研究结论一致。值得注意的是,鱼体尺寸与MPs数量无相关性,可能反映该底栖鱼类的摄食习性不受发育阶段影响。

化学组成
μ-ATR鉴定出纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、棉-聚酰胺混合物、聚丙烯酸和醇酸树脂等成分。这些材料来源指向城市污水处理厂排放(纤维状污染物)和渔业活动(船舶涂料、渔网碎片)。

讨论与意义
该研究首次证实白海鲶鱼作为MPs污染的生物指示物种的敏感性,其93%的检出率远超全球鱼类平均水平(约30-70%)。特别值得注意的是:

  1. 尽管两地人类活动强度差异显著,但MPs污染水平相似,表明河口系统作为"污染物陷阱"的功能可能加剧了生态风险;
  2. 纤维状MPs的主导地位与污水处理厂排放特征高度吻合,为源头治理提供科学依据;
  3. 该物种作为阿根廷重要经济鱼种,其MPs污染直接关联食品安全,研究为制定渔业管理政策奠定基础。

成果发表于《Regional Studies in Marine Science》,不仅填补了南半球脆弱物种MPs研究的空白,更开创性地建立了巴塔哥尼亚河口生态系统的污染基线。研究者强调,未来需扩大采样规模并开展组织病理学分析,以评估MPs对鱼类的长期生理影响,同时建议将MPs监测纳入河口生态健康评估体系。这项由阿根廷国立罗萨里奥大学(UNRN)主导的研究,为发展中国家应对新兴污染物挑战提供了重要范式。

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