土耳其吉雷松省具有重要商业价值海洋鱼类中的微塑料：组织分布、聚合物组成、空间模式及潜在环境与生态风险的基线评估

《Environmental Research》：Microplastics in Commercially Important Marine Fish from Giresun Province, Türkiye: A Baseline Assessment of Tissue Distribution, Polymer Composition, Spatial Patterns, and Potential Environmental and Ecological Risk

　　

在商业鱼类的肌肉组织和肠道中检测到了微塑料。

不同鱼类物种的肌肉和肠道组织中的微塑料负荷存在差异。

纤维是主要形态，观察到多种颜色和粒径。

肌肉组织中以PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）和PP（聚丙烯）为主要聚合物，肠道中则分别以PET和PP为主导。

PHI（聚合物危害指数）显示聚合物具有较高的危害性，而PERI（潜在生态风险指数）则表明生态风险较低。

**引言**

人为废弃物已成为一个主要的全球环境问题。在众多废弃物类型中，塑料因其广泛应用于包装、医疗、汽车、消费品、建筑和可再生能源领域而日益受到关注。其多功能性、轻质、耐用性和成本效益推动了全球塑料产量的持续增长（Chandra和Walsh，2024）。自20世纪50年代以来，塑料产量大幅增加，产品多样性也在不断变化的社会和产业需求驱动下日益丰富。全球塑料产量在2018年达到3.707亿吨，2019年为3.798亿吨，2020年为3.806亿吨，2021年为3.942亿吨，2022年为4.004亿吨，2023年为4.138亿吨（PlasticsEurope，2024），预计到2050年全球产量将达到约11亿吨。据估计，1950年至2015年全球产生的63亿吨塑料垃圾中，有79%被填埋处置或释放到环境中（Geyer等，2017）。

塑料的广泛使用，加之废弃物管理和处置实践的不当，导致其在陆地和水生环境中持续积累，可能对生态系统和人类健康产生深远影响（Kibria等，2023）。在动态环境系统中，大型塑料碎片可能发生破碎，随后在陆地、水体和大气之间循环迁移（Belesov等，2024）。这种环境移动性使得塑料碎片的分布和命运难以准确表征，也增加了潜在生态影响和人类暴露评估的复杂性（Hassan等，2022）。

粒径在1微米至5毫米范围内的塑料颗粒通常被归类为微塑料。微塑料可以呈现多种形态，包括泡沫、纤维、薄膜、微珠和碎片（Lozano等，2021），颗粒和线状也被报告为描述性类别（Free等，2014）。微塑料通过多种途径进入水生生态系统，包括地表径流、生活污水和工业废水排放（Ashrafy等，2023）。进入生态系统的微塑料可在生物体中积累，导致生物放大效应和有毒物质的传递（Crawford和Quinn，2016）。在陆地和水生环境中，微塑料碎片已在多种生物体中被检测到，包括两栖动物、甲壳类动物、水生昆虫和鱼类（Davidson和Dudas，2016；Erya?ar等，2022；Garcés-Ordó?ez等，2022；Khedre等，2024；Türkmen等，2024）。具有大表面积和疏水性的微塑料在沉积物中构成了巨大的风险，因为它们能够积累和转运其他污染物，如重金属、微生物和农药（Belesov等，2024；van der Hal等，2020；Xiang等，2022）。此外，微塑料携带的危险化学物质和病原体可传递至较高营养级，导致人类及其他生物体的生殖问题和癌症（Lv等，2023；Meng等，2023；Okeke等，2022）。由于微塑料对生态系统和生物体可能产生的负面影响，微塑料已成为一个全球性的关切问题。

微塑料污染在沿海和海洋环境中被广泛报道，包括海水、沉积物和海洋生物。然而，不同研究中报告的微塑料丰度差异显著，因为使用了不同的环境基质、采样方法和报告单位。例如，浓度报告基于体积、面积、质量和生物体特异性等不同标准，这限制了不同研究之间的直接比较（Ayat等，2022；Thushari和Senevirathna，2020）。在黑海沿岸的国家，如保加利亚和罗马尼亚，40-60%的塑料被回收。剩余的塑料垃圾被填埋，最终在循环过程中进入水生环境（EuropeanCommission，2020；Savuca等，2022）。黑海微塑料积累的主要重要原因是回收工作的不足。

在黑海沿岸地区，先前的研究已记录了海滩、沉积物、海水和海洋生物中塑料碎片和微塑料的存在。Terzi和Seyhan（2017）评估了Rize、Trabzon、Giresun、Ordu、Samsun和Sinop省四个季节中海沙的组成和密度，报告海滩上发现的废弃物中塑料占62%（Terzi和Seyhan，2017）。Cincinelli等（2021）研究了从黑海不同深度采集的沉积物中微塑料的形态和聚合物组成，在83%的分析沉积物样品中检测到微塑料，聚乙烯和聚丙烯为主要聚合物（Cincinelli等，2021）。Terzi等（2022）研究了黑海南岸沿海沉积物和海水样品中微塑料的积累和特性。该研究表明，海滩沉积物中微塑料的平均积累量为64.06 ± 8.95颗粒/千克，主要物种为苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯。海水中的积累量为18.68 ± 3.01颗粒/立方米，主要物种为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯（Terzi等，2022）。在土耳其黑海沿岸，对商业重要鱼类的微塑料摄入也进行了研究。Erya?ar等（2022）研究了来自9个采样地点的371个个体、属于3个商业重要鱼类物种（E. encrasicolus、M. merlangus和M. barbatus）的微塑料摄入情况。他们的研究重点关注通过消化道的微塑料摄入，并表征了回收颗粒的形态、尺寸和聚合物组成。他们报告纤维为主要形态类型，聚乙烯和聚丙烯为主要聚合物类型，并识别了不同物种和采样地点之间微塑料丰度的差异。这些发现为了解黑海商业重要鱼类的微塑料摄入提供了重要的区域基线（Erya?ar等，2022）。Tepe等（2024）研究了Giresun省四个鱼类物种中的微塑料发生情况，包括两种 pelagic（上层）物种（E. encrasicolus和T. trachurus）和两种benthic（底栖）物种（M. barbatus和M. merlangus）。该研究表征了消化道中微塑料的丰度、尺寸、颜色、形态类型和聚合物组成，并考察了微塑料丰度与Fulton体质系数之间的关系。这些研究为该区域商业重要鱼类微塑料摄入提供了重要的基线信息（Tepe等，2024）。然而，在同一个采样区域内，对于不同生物组织之间微塑料发生的同步比较，以及更广泛的商业重要鱼类物种范围内的研究，现有证据仍然有限。特别是，肌肉和肠道组织的平行评估，连同物种特异性的微塑料丰度、形态类型和聚合物组成、初步的空间变化以及补充的污染、聚合物危害和潜在生态风险指标，尚未在同一评估中得到解决。这种组织特异性的评估具有重要相关性，因为消化道中微塑料的出现和可食用肌肉中的存在代表了不同的生物区室，可能提供有关鱼类体内微塑料分布的不同信息。

因此，本研究在现有区域证据的基础上，考察了来自Giresun省沿岸5个采样站的7种商业重要鱼类。除了先前在Giresun调查过的4种鱼类（E. encrasicolus、T. trachurus、M. barbatus和M. merlangus）外，还纳入了3种额外的商业重要物种（Pomatomus saltatrix、Mugil cephalus和Sarda sarda）。通过平行分析肌肉和肠道组织，本研究能够考察微塑料发生的物种和组织特异性模式，并将其与摄食策略和栖息地关联的差异联系起来。微塑料形态类型和聚合物组成的同步表征，连同初步空间变化和补充风险指标的评估，为解释所研究鱼类物种和组织之间的微塑料发生提供了额外的背景信息。总体而言，这些分析有助于更全面地理解商业重要鱼类物种、组织、聚合物类型和采样地点之间微塑料发生的变异，同时为潜在暴露途径提供了生态背景。鉴于黑海的生态和社会经济重要性，以及对区域解析基线信息的持续需求，这些发现可能支持未来对商业重要海洋鱼类中微塑料的季节性、空间和长期监测。

本研究调查了土耳其东南部黑海Giresun省沿海水域商业重要鱼类物种中的微塑料发生情况，包括Pomatomus saltatrix（珍鲹）、Mullus barbatus（须鲷）、Trachurus trachurus（鲐鱼）、Engraulis encrasicolus（欧洲鳀鱼）、Mugil cephalus（鲻鱼）、Merlangius merlangus（黑线鳕）和Sarda sarda（鲣鱼）。具体目标包括：(i) 确定肌肉组织和肠道（消化系统）中微塑料的丰度；(ii) 表征微塑料形态类型；(iii) 考察聚合物组成；(iv) 评估微塑料发生和丰度的初步空间分布；以及(v) 使用补充指数评估微塑料相关的污染、聚合物相关的危害和潜在生态风险。

**研究区域和样本采集**

研究区域位于北纬41.27-40.96度、东经37.79-39.30度之间。鱼类样品于2024年10月和11月使用当地渔船在土耳其黑海Giresun沿岸的5个地理不同的采样站采集。黑海盆地图及展示研究区域和采样站的地图见图1。

在本研究中，调查了Pomatomus saltatrix（珍鲹）、Mullus barbatus（须鲷）、Trachurus trachurus（鲐鱼）等鱼类中的微塑料丰度。

**鱼类物种中微塑料的组织特异性丰度**

本研究考察了来自黑海重要渔业中心Giresun省多个地点的7种商业重要海洋鱼类物种中的微塑料丰度。所选鱼类物种代表了多样化的生态栖息地和摄食策略，栖息于黑海生态系统的底栖环境和不同水层。在7种鱼类物种的肌肉组织和肠道中调查了微塑料丰度，其中三种……

**结论**

本研究通过整合组织水平分析、聚合物表征、初步空间评估以及污染和聚合物相关危害指数，对来自土耳其东南部黑海Giresun沿岸的7种商业重要鱼类物种中的微塑料污染进行了初步评估。在所有调查鱼类物种的肌肉组织和肠道中均检测到微塑料，表明微塑料在多个组织中均有发生……

**CRediT作者贡献声明**

Mustafa Türkmen：资源获取、方法学、调查研究、资金获取。Aysun Türkmen：验证、资源获取、调查研究、形式分析。Fulya AYDIN TEMEL：写作—审阅与编辑、写作—原稿撰写、可视化、方法学、调查研究、概念化。Seval Aras：写作—审阅与编辑、资源获取、方法学、调查研究、数据管理。Mehmet Ali Dereli：可视化、软件、形式分析。Erkan Kalipci：可视化、资源获取、调查研究、形式……

**未引用参考文献**

Ba??inar等，2023；Chiappa-Carrara和Gallardo-Cabello，1993；Due?as-Moreno等，2024；El-Alfy等，2025；Fernández-Ojeda等，2021；Garcés-Ordó?ez等，2022；Labropoulou和Eleftheriou，1997；Sabatés和Recasens，2001；Tran-Nguyen等，2024。

**利益冲突声明**

? 作者声明不存在已知的可能影响本文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。

Seval Aras | Hakan Dulkadiro?lu | Hüseyin Cüce | Erkan Kalipci | Mehmet Ali Dereli | Fulya Ayd?n Temel | Aysun Türkmen | Mustafa Türkmen