东北大西洋与西地中海海域远洋和沿海海鸟羽毛中微量元素浓度的空间与种间差异研究

本研究通过分析东北大西洋和西地中海海域4种海鸟（远洋型剪水鹱与沿海型鸥类）羽毛中15种微量元素（Al、Cd、Co等）的浓度，揭示了地中海海鸟因半封闭环境及人类活动导致更高污染负荷的空间差异模式，为海洋污染监测提供了重要生物指标。结果表明，地中海剪水鹱的Al、Cd等元素显著高于大西洋种群，而黄腿鸥在工业区附近积累更高Hg和Cd，凸显区域污染对生态链的深远影响。

　　

海洋生态系统正面临日益严重的化学污染威胁，尤其沿海区域因城市化进程加速，人类活动导致重金属等微量元素通过径流、大气沉降等途径进入海洋环境。地中海作为半封闭海域，污染物稀释能力远低于开阔的大西洋，其生态系统的污染负荷问题备受关注。海鸟作为海洋顶级捕食者，因其长寿命、广分布和高营养级特性，成为监测海洋污染的理想生物指示剂。

为探究不同海域海鸟的污染暴露差异，由国内研究团队领衔的国际合作小组在《Marine Pollution Bulletin》发表研究，选取东北大西洋（葡萄牙Berlenga岛和Ria Formosa）和西地中海（西班牙Chafarinas群岛等）6个繁殖地的4种海鸟——远洋型Cory's剪水鹱（Calonectris borealis）、Scopoli's剪水鹱（C. diomedea）及沿海型Audouin's鸥（Ichthyaetus audouinii）和黄腿鸥（Larus michahellis），采集其初级飞羽（P1）样本。通过热分解原子吸收光谱（AAS）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术，定量分析了15种微量元素（包括非必需的Hg、Cd、Pb和必需的Cu、Zn等），结合多变量统计（PERMANOVA、NMDS）揭示了污染积累的空间与种间差异模式。

主要技术方法
研究团队在2022年繁殖季采集成年海鸟第一枚初级飞羽，经去离子水和丙酮清洗后，采用LECO AMA-254分析总Hg，微波消解-ICP-MS测定其余14种元素。数据经LOD（检测限）校正后，通过PERMANOVA和NMDS分析空间差异，并采用ANOVA或Kruskal-Wallis检验比较种间浓度差异。

研究结果

1. 远洋海鸟整体污染分布
   PERMANOVA显示剪水鹱繁殖地显著影响元素累积（pseudo-F_2,38=21.0, p=0.001）。地中海种群的Al、Cd、Co、Fe等浓度均高于大西洋种群（p<0.05），如Columbretes岛剪水鹱的Ti（18.2±14.4 μg g^?1 dw）是Berlenga岛的6.7倍，反映地中海历史污染沉积。

2. 沿海海鸟元素积累差异
   Audouin's鸥在Ebro三角洲的Al、Fe、Mn浓度显著高于Ria Formosa（p<0.05），与当地农业和化工厂排放相关。黄腿鸥中，Ria Formosa个体因摄食底层鱼类，其Hg（11.1±5.9 μg g^?1 dw）和Cd（1.82±0.79 μg g^?1 dw）达最高值，而巴塞罗那种群因城市食源（如鸽子）表现出更高的Zn（144.9±33.2 μg g^?1 dw）。

3. 毒性阈值超标警示
   53%个体羽毛Hg超过5 μg g^?1 dw的毒性阈值，部分Audouin's鸥的Cd（8/14）和Pb（1/14）亦超标，提示繁殖种群健康风险。

结论与意义
该研究首次系统比较了大西洋与地中海海鸟的多元素污染负荷，证实地中海因封闭性和人类活动导致更高生物积累，而食性差异（如底层鱼类vs.城市废弃物）进一步塑造了种间污染特征。羽毛作为非侵入性样本，结合血液分析可提升监测精度。成果为区域污染治理提供科学依据，并强调需持续关注Hg、Cd等非必需元素的生态风险。未来研究可结合稳定同位素（如δ¹⁵N）解析营养级传递机制，深化污染溯源。