《Environmental Pollution》：Plastic contamination in commercially valuable decapods caught near a major Australian urban centre
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本研究针对西澳大利亚珀斯附近海域四种重要经济甲壳类动物（蓝泳蟹、西部岩龙虾、香槟蟹和水晶蟹），首次系统评估了其消化道的微塑料（MPs）污染及肌肉组织与肝胰腺中的塑化剂（邻苯二甲酸酯和双酚类）含量。研究发现约49%个体消化道含微塑料（平均0.88±0.20 MPs individual?1），其中香槟蟹污染水平显著最高；近岸蓝泳蟹肌肉中检出邻苯二甲酸酯（DBP/DEHP），提示化学添加剂可能通过环境暴露而非微塑料摄入途径积累。该研究为海洋食品安全评估和塑料污染管控提供了关键基线数据。
在全球化石燃料消费持续增长的背景下，塑料污染已成为海洋生态系统面临的严峻挑战。特别是粒径小于5毫米的微塑料（Microplastics, MPs），能够通过河流输送、大气沉降等途径进入海洋环境，并被各类海洋生物误食。甲壳类动物（Decapods）作为重要的海洋经济物种，既是生态系统中的关键环节，也是人类餐桌上的常见美食。然而，这些底栖生物的摄食习性使它们极易摄入沉积物中的微塑料，同时可能积累塑料中的化学添加剂（如塑化剂），从而对自身健康及食品安全构成潜在威胁。尽管全球已有部分研究关注甲壳类动物的微塑料污染，但对于澳大利亚西部（Western Australia, WA）重要经济物种的系统评估仍属空白，尤其缺乏对化学添加剂在可食用组织中的积累情况研究。
为填补这一知识空白，由西澳大利亚大学（The University of Western Australia）Katrina Bornt领衔的研究团队，在《Environmental Pollution》上发表了题为“Plastic contamination in commercially valuable decapods caught near a major Australian urban centre”的研究论文。该研究首次对西澳大利亚珀斯（Perth）附近海域四种具有重要商业价值的甲壳类动物——蓝泳蟹（Portunus armatus）、西部岩龙虾（Panulirus cygnus）、香槟蟹（Hypothalassia acerba）和水晶蟹（Chaceon albus）——体内的塑料污染进行了全面评估。研究聚焦于两个核心问题：一是这些物种消化道中的微塑料污染程度如何？二是其肌肉组织和肝胰腺中是否含有常见的塑料添加剂（塑化剂，如邻苯二甲酸酯（Phthalate Esters）和双酚类（Bisphenols））？研究成果为了解塑料污染物在海洋食物链中的迁移规律及评估海产品安全提供了重要的科学依据。
研究人员于2022年9月至11月期间，在珀斯海岸线约50公里范围内的五个地点，使用商业渔具（如渔笼和陷阱）捕获了这四种甲壳类动物样本，采样深度范围从9米到677米。研究共分析了49个个体（蓝泳蟹20只、西部岩龙虾10只、香槟蟹10只、水晶蟹9只）。关键技术方法包括：1）通过碱消化（ Potassium hydroxide, KOH）、密度分离（使用氯化锌, ZnCl2）和染料处理（Trypan blue染色）等方法从消化道组织中提取微塑料；2）利用显微傅里叶变换红外光谱（μFTIR）对疑似微塑料颗粒进行聚合物成分鉴定；3）采用气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS）检测肌肉组织和肝胰腺中的9种邻苯二甲酸酯和3种双酚类化合物。整个实验过程设置了严格的质量控制（QA/QC）措施，包括空白对照和阳性对照，以监控和减少背景污染。
3.1. 微塑料检出率
研究发现，总体上有49%的个体消化道中检出了微塑料。不同物种间的差异显著：香槟蟹的微塑料检出率最高，达到90%，显著高于其他物种。而西部岩龙虾的检出率最低，仅为20%。蓝泳蟹在两个近岸地点（Swan-Canning Estuary, SCE 和 Owen Anchorage, OA）的检出率分别为30%和50%，水晶蟹的检出率为55.6%。这表明，尽管香槟蟹生活在较深的离岸水域（中位深度262米），但其受到微塑料污染的风险却最高。
3.2. 微塑料丰度与浓度
所有物种的平均微塑料丰度（即每个个体中含有的微塑料数量）为0.88 ± 0.20 MPs individual?1。香槟蟹的微塑料丰度（2.30 ± 0.70 MPs individual?1）显著高于其他物种，其中一个个体甚至检出了8个微塑料。其他物种的丰度相对较低且彼此间无显著差异。当考虑消化道湿重时，微塑料的平均浓度为0.20 ± 0.04 MPs·gWW?1，不同物种间的浓度差异不显著。这表明，仅用个体数量来衡量污染可能低估了某些物种（如香槟蟹）的实际暴露水平，而浓度指标能更均衡地反映污染程度。
3.3. 微塑料特征
从形状上看，碎片（Fragments）占主导（70%），纤维（Fibres）占30%，未发现合成微珠（Beads）。聚合物类型以聚丙烯（Polypropylene, PP）碎片（39.6%）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate, PET）纤维（27.9%）为主，同时还检出了聚氯乙烯（PVC）、合成橡胶（Synthetic Rubber）、聚酰胺（Polyamide, PA，即尼龙Nylon）、聚乙烯（PE）、丙烯酸（Acrylic）、硝化纤维素（Nitrocellulose）和聚苯乙烯（PS）等。颜色上，超过一半（51.2%）的微塑料为无色。值得注意的是，通过μFTIR光谱比对，在香槟蟹和水晶蟹中发现的某些PP碎片与渔用绳索的成分高度匹配，而在西部岩龙虾中发现的黑色圆柱形合成橡胶碎片则与龙虾笼中使用的减震绳（Shock Cord）橡胶成分相似，暗示捕捞活动本身可能是微塑料的一个来源。微塑料的尺寸中位数为700微米，大部分碎片小于1000微米。
3.4. 化学添加剂浓度
化学添加剂的分析结果显示，80%的肌肉组织样本和全部肝胰腺样本中的目标物浓度低于检测限（LOR，肌肉为0.05 mg kg?1，肝胰腺为0.10 mg kg?1）。唯一检出的化学添加剂是邻苯二甲酸酯类中的邻苯二甲酸二正丁酯（Di-n-butyl phthalate, DBP）和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯（Di-(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP），且仅出现在近岸捕获的蓝泳蟹的肌肉组织中。DBP在OA和SCE地点蓝泳蟹肌肉中的检出率均为40%，DEHP在SCE地点蓝泳蟹肌肉中的检出率为20%。有趣的是，这些检出化学添加剂的个体，其消化道中的微塑料数量（0-2 MPs individual?1）并不高，提示化学添加剂的积累可能主要源于环境直接暴露（如水或沉积物），而非通过摄入微塑料的间接途径。
在讨论部分，研究者将本研究的结果与全球其他甲壳类动物微塑料污染研究进行了对比。本研究中观察到的微塑料污染水平（检出率49%，丰度<1 MPs individual?1）处于全球报道范围的下限，表明西澳大利亚这些经济甲壳类动物受微塑料污染的程度相对较轻。一个反直觉的发现是，生活在近岸城市环境（被认为污染更严重）的蓝泳蟹，其微塑料污染水平并未显著高于生活在更深、更远离海岸的物种（如香槟蟹）。研究者认为，这可能与甲壳类动物的生理特性有关。许多甲壳类动物（尤其是龙虾和蟹类）具有通过胃磨（Gastric Mill）研磨食物并随后反刍（Regurgitation）或排粪（Egestion）的习性，这可能导致微塑料只是短暂停留在消化道内，而非长期积累。因此，消化道中的微塑料数量可能更多反映的是近期暴露情况，而非长期的体内负荷。
关于微塑料的来源，研究者提出了一个重要的可能性：捕捞活动本身引入的污染。光谱分析显示，在离岸物种（香槟蟹、西部岩龙虾）中发现的某些微塑料碎片（如PP、合成橡胶）与捕捞用具（如绳索、减震绳）的成分高度相似。这些颗粒尺寸较大，且在消化道内容物较空的个体中发现，增加了它们在捕捞过程中被摄入的可能性。这警示我们需要关注渔业活动对海产品污染的潜在贡献。
对于化学添加剂，本研究的结果支持了“环境直接暴露是塑化剂积累主要途径”的观点。蓝泳蟹作为底栖生物，在摄食过程中会扰动可能含有塑化剂的沉积物，从而直接暴露于这些污染物。塑化剂DBP和DEHP仅在近岸蓝泳蟹肌肉中检出，而在其他物种或组织中未检出，这与近岸水域受城市排放影响更大相一致。肌肉组织中检出的塑化剂与消化道中较低的微塑料含量缺乏关联，进一步说明摄入微塑料可能不是这些添加剂进入生物体的主要途径。
该研究的结论具有多重重要意义。首先，它首次系统描绘了西澳大利亚重要经济甲壳类动物的塑料污染图谱，为区域海洋环境质量和海产品安全评估提供了宝贵的基线数据。其次，研究揭示了微塑料和化学添加剂可能通过不同的途径影响海洋生物，这对准确评估塑料污染的生态风险和健康风险至关重要。例如，评估海产品安全时，除了关注可食用组织中的微塑料，更应重视化学添加剂（如塑化剂）的残留水平。最后，研究提示渔业活动本身可能成为海产品微塑料污染的一个来源，这为改进渔业实践、减少塑料垃圾产生提供了科学依据。
研究者最后提出了未来研究的建议，包括：推广使用微塑料浓度（MPs·gWW?1）作为更可靠的污染指标；扩大采样规模和空间范围以更好地理解污染驱动因素；调查其他潜在暴露途径（如鳃）和环境介质（水、沉积物）中的污染物水平；直接验证捕捞用具对污染的贡献；以及将风险评估扩展到更多种类的化学添加剂（如阻燃剂、着色剂等）。
总之，这项研究不仅增进了我们对海洋经济物种塑料污染现状的认识，更重要的是，它厘清了微塑料颗粒与化学添加剂可能具有不同环境行为和生物累积途径这一关键问题，为未来更有针对性的污染管控和风险评估策略指明了方向。
