《Frontiers in Marine Science》：Microplastic contamination in edible invertebrate from seafood markets along the Egyptian Red Sea and Mediterranean Sea
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海洋环境含有塑料碎片，可能对水生生物产生不良影响。在埃及，微塑料（microplastics, MPs）污染已被认为是一个重要问题；然而，与人类消费相关的风险尚未被充分阐明。在此，研究人员评估了沿埃及地中海和红海沿岸市场销售的食用海洋无脊椎动物（mussel、
海洋环境含有塑料碎片，可能对水生生物产生不良影响。在埃及，微塑料（microplastics, MPs）污染已被认为是一个重要问题；然而，与人类消费相关的风险尚未被充分阐明。在此，研究人员评估了沿埃及地中海和红海沿岸市场销售的食用海洋无脊椎动物（mussel、shrimp 和 crab）中 MPs 的发生频率、丰度和分布。2021年5月，从分布于两海的四个市场共采集108个样本：Hurghada 和 Suez（红海），以及 Port Said 和 Alexandria（地中海）。在所有地点，均从所采样无脊椎动物的软组织中回收到了 MPs。MPs 丰度在物种和采样点之间存在显著差异，最高平均浓度记录于 Suez 的无脊椎动物中。就颗粒尺寸而言，1000–5000 μm 粒径组最常出现，其次是500–1000 μm 和100–500 μm。聚合物身份通过傅里叶变换红外（Fourier-transform infrared, FTIR）光谱确认，其将268个候选颗粒中的263个表征为合成聚合物。在红海，聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate, PET）是优势聚合物，其次是聚乙烯（polyethylene, PE）和聚酰胺（polyamide, PA）。在地中海，聚丙烯腈（polyacrylonitrile, PAN）是优势聚合物，其次是聚酰胺（PA）和聚乙烯（PE）。研究人员得出结论，物种特异性摄食习性和栖息地是与海洋无脊椎动物中 MP 生物累积相关的关键因素。这些发现通过证明 MPs 在商业重要无脊椎动物中的广泛存在，提高了对 MPs 对海洋生态系统和海鲜消费者所构成风险的理解。
论文解读：
研究背景方面，海洋环境中的塑料碎片可能对水生生物产生不良影响。微塑料（microplastics, MPs；粒径小于5 mm的塑料颗粒）是海洋环境中按颗粒数计数量最多的塑料碎片类别。MPs 可被海洋生物摄入，并可能沿食物链传递，还可吸附重金属和有机污染物，释放增塑剂和添加剂等有毒化合物，并运输微生物病原体。MPs 已在贻贝、牡蛎、蛤、海参等海洋无脊椎动物中检出，且可进入人类广泛消费的海产品，因而膳食暴露风险受到关注。埃及红海和地中海沿岸人口密度、生物群落和旅游活动存在差异，MPs 污染通量动态变化。现有埃及研究仍有限且碎片化：Sayed et al. 报道了红海和地中海表层水、沉积物和野生鱼中 MPs 的广泛发生，但未研究海洋无脊椎动物；Abd-Elkader et al. 表征了红海 Hurghada 单一地点野生双壳类、腹足类、海胆和海参中 MPs 的丰度与组成；said et al. 评估了地中海 Alexandria 附近生物指示贝类 Arca noae 中 MPs 和微量元素积累。尚未有研究检查直接来自海鲜市场的可食用无脊椎动物中 MPs 污染，也未比较埃及红海和地中海沿岸多个市场中商业重要无脊椎动物的 MP 负担。因此，研究人员开展本研究，以确定埃及地中海和红海沿岸市场可食用海洋无脊椎动物中 MPs 的发生频率、丰度和分布，并比较不同物种、市场、水生环境和区域间的污染水平，表征 MPs 的尺寸、颜色、形状和聚合物组成，识别常见聚合物类型。研究结论指出，物种特异性摄食习性和栖息地是海洋无脊椎动物中 MP 生物累积的关键因素；这些发现通过证明 MPs 在商业重要无脊椎动物中的广泛存在，提高了对 MPs 给海洋生态系统和海鲜消费者带来风险的理解。
方法概括：研究人员沿埃及红海和地中海沿岸选择四个海鲜市场：红海 Hurghada、Suez，地中海 Port Said、Alexandria。2021年5月从每个市场购买同一商业批次的三种商业重要无脊椎动物：双壳类 Paphia undulata、虾 Penaeus semisulcatus、蟹 Portunus pelagicus；每个市场每种9个个体，共108个样本。个体单独处理，记录体重，取可食用软组织整体提取MPs。经组织消化、湿过氧化氢消化（wet peroxide oxidation, WPO）、1 mm和100 μm筛分后，显微镜初筛，计数并分类形状、颜色、尺寸；再用傅里叶变换红外光谱（Fourier-transform infrared, FTIR）对268个候选颗粒进行聚合物确认，以OMNIC库匹配>70%为合成聚合物。统计分析采用GraphPad Prism、Shapiro-Wilk检验、Levene检验、单因素方差分析（one-way analysis of variance, ANOVA）和Tukey事后检验，p<0.05。样本为市场购买，非直接捕捞站点，追溯信息不可用。
研究结果：
3.1 Microplastic abundance in invertebrate samples（无脊椎动物样本中的微塑料丰度）。通过从四个市场采集108个样本并进行软组织MPs提取、计数和FTIR确认，研究人员发现所有地点均可检出MPs，但并非所有个体均检出。MPs 丰度在物种和采样点间差异显著，最高平均浓度记录于 Suez。红海 Hurghada 中，MPs 范围为约5.44±3.94至9.66±7.55 items/individual，双壳类 P. undulata 最高，虾 P. semisulcatus 较低；Suez 中，双壳类最高为11.78±9.44 items/individual，蟹为8.67±6.50，虾为7.33±4.00。地中海 Alexandria 约5.22±4.41至6.00 items/individual，Port Said 约5.78±4.44至10.00±7.09 items/individual；双壳类在 Port Said 和 Alexandria 较高，虾和蟹相对较低。按地点合并，Suez 平均最高（9.29±5.6 items/individual），其次为 Port Said（7.5±3.50）和 Hurghada（7.1±4.15），Alexandria 最低（5.51±3.09）。
3.2 Morphological characteristics of microplastics（微塑料形态特征）。通过显微镜将MPs分为纤维、碎片、薄膜和颗粒，研究人员发现碎片在多数物种中占优势，表明破碎塑料碎片是调查海域的重要污染来源。Hurghada 中，碎片在 P. undulata、P. semisulcatus 和 P. pelagicus 中分别为60%、50%和50%；颗粒在虾和蟹中较多；纤维在双壳类和蟹中存在；薄膜在所有三种物种中缺失。Suez 中，碎片在双壳类和蟹中占优，颗粒在虾中最丰富；纤维在三种物种中均存在，薄膜仅在蟹中占25%。Port Said 中，纤维在双壳类中最常见（60%），碎片在虾（70%）和蟹（65%）中占优。Alexandria 中，碎片在双壳类（100%）和蟹（60%）中占优，纤维在虾中占50%。总体而言，碎片和纤维几乎在所有物种和地点中检出，颗粒较少见，薄膜不常见。
3.3 Size distribution of microplastics（微塑料尺寸分布）。通过 ImageJ 对MPs进行尺寸分类，研究人员发现1000–5000 μm 组最常出现，其次为500–1000 μm 和100–500 μm。合并地点水平上，1000–5000 μm 占比从 Suez 的46.7%到 Port Said 的72.7%；500–1000 μm 占比从 Port Said 的17.3%到 Hurghada 的46.7%；100–500 μm 仅占少数，从 Alexandria 的6.7%到 Suez 的16.7%。这表明中大型颗粒（>500 μm）构成回收MPs的大部分。
3.4 Color characteristics of microplastics（微塑料颜色特征）。通过颜色分类，研究人员发现黑色颗粒在所有地点和物种中占主导。红海黑色MPs约占72–73%，地中海约占54–65%。Hurghada 中黑色在三种物种中分别为50%、100%和70%；Suez 中黑色分别约为75%、70%和71%；Port Said 中黑色分别约为60%、46%和56%；Alexandria 中黑色在双壳类为100%、虾为75%，而蟹以蓝色为主（60%）。黄色、绿色和白色在多数地点缺失或很少。
3.5 Polymer composition of microplastics（微塑料聚合物组成）。通过FTIR分析，研究人员从268个候选颗粒中确认263个（98.1%）为合成聚合物，包括聚乙烯（polyethylene, PE）、聚丙烯（polypropylene, PP）、聚苯乙烯（polystyrene, PS）、聚酰胺（polyamide, PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate, PET）、聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC）和聚丙烯腈（polyacrylonitrile, PAN）。红海合并数据中，PET最丰富（22.5%），其次为PE（17.5%）和PA（17.5%）；地中海合并数据中，PAN最丰富（22.5%），其次为PA（20.0%）和PE（17.5%）。Hurghada 中PE、PET、PAN和PA各占20%，PP和PVC各占10%，PS缺失；Suez 中PET占25%。Port Said 中PAN占25%、PA占20%；Alexandria 中PE占20%、PAN占20%。
讨论部分总结：讨论指出，本研究首次对埃及红海和地中海沿岸商业重要海洋无脊椎动物中MPs污染进行系统、多地点评估，提供了该经济与环境重要区域的基线认识。污染水平为约5.22±4.41至11.78±9.44 items/individual，与全球类似海洋环境报道大致相当，但跨研究比较需谨慎，因为分析方案、粒径检测限、组织、物种和报告单位差异很大。由于样本来自零售市场而非已知捕捞点，MPs确切来源不能直接验证，来源相关解释应视为与区域文献一致的合理假设，而非已证明因果关系。Suez 的最高MP负担可能与苏伊士运河走廊作为繁忙航运路线、港口作业、舱底水和防污漆残留等点源有关，但本研究未直接测试。Alexandria 最低平均浓度可能反映东地中海流体动力学稀释，但未直接评估。Port Said 居中，与其作为苏伊士运河北部入口和转运枢纽的角色一致，尼罗河三角洲河流输入可能是大陆塑料进入海洋的途径之一，但未直接评估。全球比较中，本研究MPs丰度与东亚沿海无脊椎动物4.6–18.1 particles individual
-1范围一致，数值上高于欧洲大西洋双壳类1.8–7.3 particles individual
-1，但跨研究比较仍需谨慎。形态上，碎片占优与大型塑料经光降解、波浪作用和磨损破碎一致；纤维在 Port Said 双壳类和 Suez 蟹中突出，可能来自纺织和渔具降解，并可能与污水处理能力有限及丢失尼龙、聚乙烯渔具有关；颗粒状颗粒在 Hurghada 和 Suez 虾中较显著，可能与塑料加工工业和繁忙航运路线邻近有关，但未直接测试。聚合物分析不能直接确认来源：红海PET占优，与埃及废物流中一次性塑料相关；地中海PAN占优，常与纺织纤维相关；PVC在所有站点检出，常与船用漆、电缆绝缘和农膜相关；地中海PA比例较高，与尼龙渔网降解输入一致，但不是证明。种间差异明显：双壳类 P. undulata 持续最高，蟹 P. pelagicus 次之，虾 P. semisulcatus 通常最低，归因于摄食生态、栖息地利用和消化生理；滤食性双壳类因持续过滤和固着底栖生活方式而高效生物累积，蟹为杂食、底栖-浮游摄食并涉及营养传递，虾摄食更具选择性和高效排遗。中大型颗粒500–5000 μm占优提示选择性摄入、肠道滞留差异和代谢排除；1000–5000 μm占46.7–72.7%，这些颗粒肉眼可检测但可能逃过常规质量检查；大于5000 μm颗粒缺失确认尺寸选择机制。黑色MPs在所有物种和地点占绝对优势，可能来自含炭黑塑料，如紫外稳定PE和PP产品，或轮胎磨损橡胶；黑色MPs可浸出多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）和重金属，可能在滤食性无脊椎动物中积累并转移给消费者；黑色碎片与深色有机聚集体或猎物相似，可能增加摄入。MPs在所有物种和站点普遍检出，表明合成聚合物已进入埃及沿海食物网。原文指出，其他地方报道MP摄入与物理损伤、摄食效率降低、氧化应激、炎症反应和内分泌干扰有关，但本研究未直接测量这些效应。PVC、PS和PAN等与增塑剂、苯乙烯单体和丙烯腈相关，这些化合物在其他情境中具有内分泌干扰和致癌特性，但本研究未评估化学浸出、生物可利用性和毒理学终点。生态系统层面，商业重要物种尤其是蓝游泳蟹 P. pelagicus 作为关键捕食者受到污染，可能影响沿海底栖群落完整性；MPs从无脊椎动物向捕食性鱼和海鸟的营养转移已被实验证明，提示潜在生态系统压力。膳食暴露方面，埃及海产品人均消费约14–18 kg/年，且可食用蛤、虾、蟹常整体消费，消费者可能比仅消费肌肉组织者摄入更多MPs；PET、PVC、PAN、PS、PA等聚合物在更广泛文献中与摄入后化学危害相关，但本研究未直接测量这些化学或毒理学终点。人类组织中MP易位和积累已有报道，研究人员建议将高消费国家海产品MP监测作为未来研究重点，而非认为本研究已建立人类健康风险。本研究确立了基线；空间变异与密集海事活动、工业作业和城市发展地区较高负担一致，但未直接测试因果来源-压力关系。双壳类等海洋无脊椎动物可作为长期监测的有效生物指示物。管理上，高活动沿岸区应优先监测和减缓；埃及海产品缺乏MPs正式监管框架，需能力建设、统一监测协议和政策行动；埃及水产养殖扩张也引发MP转移担忧，应将MP监测整合进质量保证和环境监测项目。实际膳食暴露可能随海产品制备和消费实践变化，虾胃肠道常被去除，可能减少直接摄入，因此报告浓度应在当地制备实践背景下解释。局限包括单次采样、样本数量有限、市场购买生物捕捞来源不能始终验证、小于100 μm颗粒不在分析范围、缺少配对环境样品、未评估膳食暴露或毒理学效应，因此结果应视为市场来源海洋无脊椎动物中MP发生的初步基线信息。
结论翻译：本研究首次表征了从埃及红海和地中海沿岸市场直接采样的可食用海洋无脊椎动物中MPs污染。在所有采样点，三种受检物种（蛤、虾和蟹）的软组织中均回收到了MPs，丰度随地点和物种变化，最高合并平均浓度记录于Suez的无脊椎动物中。黑色是所有地点的主要颗粒颜色，聚合物组成在区域间不同，红海无脊椎动物以PET为主，地中海无脊椎动物以PAN为主，表明区域上不同的塑料污染来源或途径。MP负担的物种特异性差异可能与摄食习性（滤食、食腐或肉食）有关，进一步表明营养生态在这些生物MP生物累积中起作用。这些发现确认MPs在埃及海岸商业重要无脊椎动物中广泛存在，并强调需要在环境监测、废物管理、食品安全和海洋治理方面协调努力。先前的全球评估强调，减少塑料污染需要更强的源头控制措施、改进的监测框架和有效的政策实施。对埃及而言，将微塑料污染纳入国家环境和食品安全战略，对保护海洋生态系统、维持渔业和水产养殖生产力以及降低消费者潜在风险很重要。鉴于本采样设计的空间、时间和方法学范围，本研究应被视为提供基线和初步证据而非确定性评估；尽管如此，它为未来更全面的监测计划提供了有用参考，并贡献了为埃及沿海水域微塑料污染的科学管理和政策决策提供信息所需的证据基础。
