从迪加（Digha）沿海地带受多环芳烃（PAHs）污染区域采集的两种沿海鱼类的鳃、胃和肠道的超微结构变化

《Marine Policy》：Ultrastructural alterations in gill, stomach and intestine of two coastal fish species collected from PAHs contaminated area at Digha coastal belt

本研究分析印度达戈亚海岸水和沉积物中的多环芳烃（PAHs）污染对Mystus和Mugil鱼类的影响，发现PAHs浓度显著超标，并通过扫描电镜观察到鳃、胃和肠道细胞结构受损，证实PAHs对沿海生态系统和人类健康构成威胁。

　　

阿塔努·帕特拉（Atanu Patra）| 斯里尼瓦桑·巴拉昌德兰（Srinivasan Balachandran）| 苏加塔·达斯（Sugata Das）| 尼拉德里·塞卡尔·蒙达尔（Niladri Sekhar Mondal）| 苏巴斯·达斯（Subhas Das）| 阿普尔巴·拉坦·高什（Apurba Ratan Ghosh）

印度西孟加拉邦普尔巴巴德曼（Purba Bardhaman）布尔德万大学（The University of Burdwan）戈拉普巴格（Golapbag）环境科学系，邮编713104

摘要

迪加（Digha）是一个理想的海滨度假小镇；其美丽的海滩每年吸引约200万人次游客。该地区也是生物多样性和渔业资源的重要基地，对国民经济具有重要意义。多环芳烃（PAHs）是沿海地区，尤其是港口区域的常见有机污染物，对沿海生态系统和人类健康构成严重威胁。本研究旨在分析多环芳烃污染对沿海生态系统，特别是对某些鱼类物种（如Mystus属和Mugil属）的可能影响。为此，我们通过气相色谱-质谱（GC–MS）技术检测了沿海水体和底泥中的不同PAHs化合物浓度，并利用扫描电子显微镜（SEM）观察了这两种受污染鱼类的鳃、胃和肠道的细胞及亚细胞变化。结果显示，研究区域内沿海水体中的PAHs浓度范围为133至248.49 ppb，主要成分包括萘、荧光烯和茚[1,2,3-c,d]芘；底泥中的PAHs浓度高于水体，范围为92,009.23至100,736.2 ppb，主要成分包括CHRSE、苯[a]蒽、苯并荧蒽和茚[1,2,3-c,d]芘。超微观察发现，鳃、胃和肠道出现明显的细胞和结构异常，如鳃耙断裂、鳃片变形、组织退化、黏液分泌增多、十二指肠绒毛结构破坏以及柱状上皮细胞（CECs）紊乱。因此，本研究表明PAHs污染对鱼类物种有严重影响，进而可能波及人类健康和整个沿海生态系统。

引言

迪加位于印度西孟加拉邦的孟加拉湾沿岸，以其美丽的海滩而成为热门旅游地，同时也是重要的渔业资源基地，为当地经济做出贡献（印度渔业、畜牧和乳制品部，2020年）。多环芳烃（PAHs）是一类持久性有机污染物，在空气、水和土壤中普遍存在，其特征是含有两个或更多个芳香环。它们在环境中的高持久性是一个主要问题（Güzel和Canl?，2023；Igwe和Ukaogo，2015；Plazas-Gómez等，2025；Altarawneh和Ali，2024）。由于PAHs具有高疏水性和易于被颗粒物吸附的特性，其在水生环境中的残留时间较长（Canl?等，2023；Zhu等，2009；Suresh等，2025），难以被清除。这些化合物会在水生生物体内积累，导致DNA损伤、生长抑制和内分泌紊乱等多种毒性效应（Caliani等，2009；?elebi等，2024a；Sharma等，2025）。生活在PAH污染水体中的鱼类由于PAHs的高稳定性和亲脂性而特别容易受到伤害。PAHs可损害鳃和消化系统等关键器官的结构和功能（Güzel和Canl?，2023；Nyarko和Klubi，2011；Dey，2024）。鳃作为呼吸和渗透调节的主要器官，直接暴露于水中的污染物，是环境污染物进入体内的主要途径（Henry等，2012）。胃和肠道则是吸收和代谢的主要场所，因此在评估污染物影响时至关重要（Canl?等，2023；Xu等，2021）。多项研究表明，鱼类不同器官中存在PAHs积累现象，例如在亚得里亚海中的Solea solea中，鳃、肌肉和肝脏中的PAHs浓度与底泥中的浓度及物理化学性质（K?w）密切相关；此外，高分子量PAHs（如五环和六环化合物）在组织中的积累程度高于底泥（Frapiccini等，2018）。在恒河中，Labeo rohita肌肉中的PAHs浓度高于水体和底泥中的浓度（Naaz和Pandey，2024）。

目前关于PAHs残留浓度对沿海可食用鱼类组织病理学影响以及沿海生态系统直接影响的研究较为匮乏。本研究通过GC–MS技术确认了迪加沿海水体和底泥中不同PAHs化合物的存在，并利用扫描电子显微镜（SEM）观察了两种常见沿海鱼类Mystus属和Mugil属的鳃、胃和肠道的细胞及亚细胞变化。这些发现有助于更好地理解污染对沿海生态系统和渔业的影响，并为渔业资源保护策略的制定提供依据。

研究区域描述

迪加莫霍纳港（Digha Mohona Harbour）是一个著名的渔港区域（坐标N 21°03′52.4″ E 87°03′51.7″），被选为采样点I（S I）。该地区有约2000艘渔船，设有145个鱼类拍卖和市场交易点，交易活动通常从清晨持续到中午。每天这里会出售80至100种不同的鱼类。渔民们还会使用桑卡普尔港（Sankarpur Harbour，坐标N 21°38′12″ E 87°34′4″）进行船只维修和避风。

结果与观察

水体和底泥中PAHs的平均浓度。

PAHs	采样点
采样点I	采样点II	采样点III	采样点IV
水体（ppb）	底泥（ng/g）	水体（ppb）	底泥（ng/g）	水体（ppb）	底泥（ng/g）
萘	18.29 ± 0.92??c	940.09 ± 1.76??d	12.81 ± 0.54??b	606.36 ± 1.35??b	12.53 ± 0.41??ab	439.18 ± 1.22??a	22.03 ± 1.11??d	909.70 ± 1.64??c
苝	1.38 ± 0.02??c	170.34 ± 1.61??a	0.94 ± 0.01??a	191.31 ± 2.14??cd	1.53 ± 0.02??d	178.50 ± 2.20??b	1.30 ± 0.03??b	192.99 ± 2.12??d
Acenaphthene	2.71 ± 0.10

讨论

通常，沿海地区尤其是港口区域更容易受到PAHs污染。根据Law（1986）的研究，海洋环境每年接收约23万吨PAHs，且这一趋势仍在加剧。最近的全球排放数据显示（例如1960年至2021年），PAHs排放量呈倒U型趋势，这与能源转型和污染控制措施有关（Dai等，2025）。本研究证实了...

结论

本研究发现了水体和底泥中的PAHs污染及其对两种可食用鱼类Mystus属和Mugil属细胞及亚细胞结构的影响。从PAHs浓度来看，研究区域受到严重污染，总浓度超过了美国环保署（USEPA，2003年）规定的限值（底泥中1.72 mg/kg，沿海水中0.2 ppb[净零目标]）。这些污染对细胞...

作者贡献声明

阿塔努·帕特拉（Atanu Patra）：撰写初稿、软件使用、方法设计、数据分析、概念构建。斯里尼瓦桑·巴拉昌德兰（Srinivasan Balachandran）：数据采集与分析。苏加塔·达斯（Sugata Das）：数据管理。尼拉德里·塞卡尔·蒙达尔（Niladri Sekhar Mondal）：软件使用与分析。苏巴斯·达斯（Subhas Das）：数据采集。阿普尔巴·拉坦·高什（Apurba Ratan Ghosh）：撰写修订、可视化处理、项目监督。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢西孟加拉邦政府科技与生物技术部（DST&BT）通过DST重大项目（项目编号：172(Sanc.)/ST/P/S&T/5G-18/2018，批准日期2019年2月13日）提供的财政支持。同时，我们也感谢印度西孟加拉邦布尔德万大学环境科学系在研究期间提供的实验室设施和图书馆支持。