中国南海沿岸渔港中粪大肠菌群的分布与健康风险

《Marine Environmental Research》：Distribution and health risk of fecal coliform in fishing ports along the southern China coast

　　

摘要

粪便污染威胁着水生生态系统和公众健康；然而，关于渔港污染的研究却很少。本研究调查了中国南方海岸沿线22个渔港海水样本中大肠菌群（FC）的分布情况、与环境因子的相关性以及相关的健康风险。渔港的大肠菌群浓度在<2到≥2400 MPN（最可能数）/100?mL之间，平均为287.68 MPN/100?mL。从时间上看，渔季（383.86 MPN/100?mL）的大肠菌群浓度高于伏季（191.50 MPN/100?mL）。从空间上看，广西的大肠菌群浓度高于广东，且渔港内部的浓度高于港外，中心渔港的值最低。冗余分析表明，大肠菌群污染随着营养盐富集和有机负荷增加而加剧。此外，渔季期间渔港主要处于高风险状态。这些发现表明，人类活动加剧了粪便污染，突显了加强渔港环境管理中风险监测和源头追踪的重要性。

引言

沿海环境中的粪便污染通过疾病传播的显著途径严重威胁公众健康，已引起研究人员和公众的广泛关注。粪便污染来源于各种途径，包括城市生活污水排放、农业径流和野生动物粪便沉积（Boukerb等人，2021）。水生环境是环境污染的重要储库和传播途径（Asaduzzaman等人，2022）；粪便中携带肠道致病菌和抗药性细菌，对公众健康构成重大风险（Lin等人，2022）。人类通过多种途径（包括直接皮肤接触、意外摄入和受污染食品摄入）暴露于相对较高的健康风险（Pickering等人，2018；Robb等人，2017），特别是在面临持续性粪便污染的地区。此类污染增加了饮用水和食品污染的风险，并导致全球每年约有505,000人因腹泻相关疾病死亡（世界卫生组织，2023年）。除急性胃肠道疾病外，粪便污染还与受影响的土壤和水系统中的多种不良后果有关（Pickering等人，2018）。因此，必须对粪便污染进行监测，以协助保护人类健康和环境管理。

在密集的人为活动驱动下，淡水环境中已记录到相对较高水平的粪便污染，以大肠菌群（FC）为指标（Orr等人，2023）。在马汉兰达河（印度）、居库克·门德雷斯河（土耳其）和北运河（中国）分别记录到的峰值浓度分别为1.1?×?10⁵最可能数（MPN）/100?mL、1.3?×?10⁶?菌落形成单位（CFU）/100?mL和3.5?×?10⁵?MPN/100?mL（Kacar，2011；Parween等人，2022；Zhang等人，2020）。使用各种粪便指示菌（FIB）检测粪便污染的分析一致表明，受影响地区的污染水平普遍较高。例如，波哥大河（哥伦比亚）的总大肠菌群（TC）浓度达到2.4?×?10⁸?MPN/100?mL，而马蹄湖（美国）的肠球菌（ENT）浓度达到2419?MPN/100?mL（Castro Fernández等人，2022；Dimpof等人，2025年）。在FIB中，由于操作简便、成本低廉且与粪便污染的关联性更强，FC被广泛用于微生物水质监测（Li等人，2021）。中国的HJ 755-2015（中华人民共和国环境保护部，2015年）采用FC纸条法作为标准化程序，因为该方法便携、操作简便，且适用于无需配备齐全实验室设备的大规模监测。水生环境中的粪便污染并不局限于淡水系统。河流排放可将集水区内的FIB带入河口和近海水域，使微生物污染从陆地和淡水环境扩展至海洋生态系统。在此海陆转移过程中，FC浓度可能进一步受影响细菌传输、存留和存活的环境因子塑造，包括雨水径流、太阳辐射、温度和盐度（Korajkic等人，2019；Manini等人，2022）。因此，海洋环境中的粪便污染日益引起关注，尤其是休闲海滩和商业港口（Aragonés等人，2016；Lidita等人，2020）。然而，很少有研究专门针对渔港（Muninggar等人，2017；Weerasekara等人，2015）。更重要的是，渔港环境的微生物健康风险评估更为罕见，且主要集中在休闲水域，如浴场海滩（Liu等人，2022a、Liu等人，2022b；Ming等人，2014；Shi，2016）。

渔港是船舶停靠和避风的必要沿海基础设施，提供渔获处理、供应服务和渔业交易功能，在渔业生产和海洋经济中发挥着重要作用（国家发展和改革委员会、农业农村部，2018年）。然而，由于位于海陆相互作用区，渔港暴露于多种污染源，包括船舶活动、陆源排放和渔业作业（联合国粮农组织，2010年）。许多渔港的半封闭结构和有限的水交换限制了污染物扩散，促进了港内水体和沉积物中污染物的累积（Jahan和Strezov，2017）。因此，渔港是易受污染的沿海环境。现有研究主要关注沉积物污染，特别是重金属和有机污染物（Liu等人，2022a、Liu等人，2022b；Wang等人，2023）。渔港水体中的粪便污染尚未得到充分关注。

广东和广西是南海沿岸重要的渔业产区，河口和近岸区域分布着众多渔港，受河流排放、沿海开发和密集渔业活动的影响。尽管这些地区具有重要意义，但广东和广西渔港的粪便污染状况仍不明确。在本研究中，我们调查了约5600?km海岸线上的22个渔港。本研究旨在：(1) 表征粪便污染水平及其时空分布特征；(2) 分析理化参数、社会经济指标与FC浓度之间的关系；(3) 使用风险商（RQ）指数评估健康风险。

章节片段

研究区域和采样点

研究区域涵盖广东省和广西壮族自治区的22个沿海渔港（图1），分为中心（10个）、一级（5个）和二级及以下（7个）渔港。它们也可根据地理位置分为珠三角（PRD，5个渔港）、粤东（EGD，5个渔港）、粤西（WGD，6个渔港）和广西（GX，6个渔港）区域。

样品采集

本研究调查了渔港中的FC

伏季和渔季期间的FC浓度水平

伏季期间，港内FC浓度范围为1至2400?MPN/100?mL，平均为228?MPN/100?mL，而港外浓度范围为1至390?MPN/100?mL，平均为81?MPN/100?mL。渔季期间，港内和港外FC浓度范围均为1至2400?MPN/100?mL，港内和港外平均值分别增至465和141?MPN/100?mL。

伏季期间，最高和最低

讨论

渔港是沿海人口最密集的地区之一，且往往承受相对较高的近岸污染负荷。尽管如此，对这些环境中粪便污染的系统监测仍显不足。以往研究主要关注海湾、河口和城市沿海水域，而专门针对渔港的研究则有限。因此，我们调查了中国南方海岸渔港的粪便污染状况。鉴于

结论

在本研究中，我们系统评估了中国南方海岸渔港水体中FC的分布模式及相关健康风险。结果表明，渔季期间和港内的FC浓度及相关健康风险均较高。这些模式表明，在水交换受限条件下，当地人为活动和水文条件均可能加剧渔港水体中的粪便污染。因此，

CRediT作者贡献声明

陈曦赵：写作-审阅与编辑，写作-初稿撰写，可视化，方法论，形式化分析，数据整理。田飞：可视化，方法论，调查，数据整理。周彦博：方法论，调查，数据整理。张林保：方法论，调查，数据整理。唐振昭：方法论，调查。张哲：调查，数据整理。熊谦：数据整理。陈海岗：写作-审阅与编辑，指导，方法论，资金

资金支持

本研究获得海南省自然科学基金（426MS0365, 326MS0356）、农业农村部渔业渔政管理局政府购买服务项目（17200007）和中国水产科学研究院中央公益性科研机构基本科研业务费专项资金（NO.2023TD06）资助。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

陈曦赵|田飞|周彦博|张林保|唐振昭|张哲|熊谦|陈海岗