孟加拉国水生环境中养殖和野生罗氏沼虾（*Macrobrachium rosenbergii*）中的微塑料

《Aquaculture International》：Microplastics in farmed and wild prawn (Macrobrachium rosenbergii) from aquatic environments in Bangladesh

　　

微塑料（MP）污染因塑料的广泛使用、环境持久性及相关的健康风险而成为全球关注的问题。为确定商业上重要的淡水虾*Macrobrachium rosenbergii*中是否存在MP，研究人员对孟加拉国西南部主要产虾地区的养殖和野生虾的肠道、鳃和肌肉进行了检测。MP提取涉及组织消化、过滤、显微分析以及使用ATR-FTIR光谱进行聚合物鉴定。结果显示，养殖虾（8.91 ± 1.38个/个体）与野生虾（5.87 ± 1.07个/个体）之间的MP丰度存在显著差异（p < 0.05），表明养殖虾摄入MP的可能性更高。在组织中，MP在肠道中丰度最高，其次是鳃和肌肉。所有组织中MP的主要类型为纤维、小于0.5 mm的颗粒以及黑色MP。在鉴定的聚合物中，聚硬脂酸乙烯酯最为常见（40.82%），其次是聚乙烯-丙烯-二烯（22.45%）。主成分分析（PCA）显示，绿色MP与养殖虾呈负相关，而其他MP特征在两组中均呈正相关。聚类分析表明，养殖虾和野生虾的MP来源相似。聚氯乙烯（PVC）的聚合物危害指数（PHI）为102.02，表明对生态系统和人类健康具有潜在的毒理学影响。本研究强调了提高对MP污染认识的重要性，并为政府和机构制定有效的缓解策略以保护孟加拉国虾养殖的安全性和可持续性提供了见解。

**论文解读：孟加拉国养殖与野生罗氏沼虾中微塑料的污染特征与生态风险**

**研究背景与问题**
塑料因其耐久性、柔韧性和低成本被广泛使用，但全球塑料产量自1950年至2023年增长了235倍，预计到2050年将达11亿吨。孟加拉国人口密度高，每日产生超过3000吨塑料废物，但仅51%被回收。塑料废物在环境中分解为微塑料（MP，小于5 mm的合成固体颗粒），其可吸附重金属、农药等污染物，对水生生物造成消化阻塞、氧化应激、生长抑制等危害，并通过食物链影响人类健康。罗氏沼虾（*Macrobrachium rosenbergii*）在孟加拉国被称为“白色黄金”，是重要的经济养殖物种，作为底栖杂食动物易误食MP。然而，此前仅有一项研究检测了野生罗氏沼虾中的MP，且缺乏养殖与野生个体间的比较。因此，研究人员开展了此项研究，旨在系统评估孟加拉国西南部关键养殖区养殖与野生罗氏沼虾不同组织（肠道、鳃、肌肉）中的MP丰度、形态、聚合物组成及生态风险，为制定控制策略提供依据。论文发表于《Aquaculture International》。

**关键技术方法**
研究人员从孟加拉国西南部四个地区（Bagerhat、Khulna、Satkhira、Chattogram）分别采集养殖和野生罗氏沼虾各24只（共48只），经解剖分离肠道、鳃和肌肉组织。采用碱消化法（1 M KOH与0.5%十二烷基硫酸钠溶液，50°C 72 h）结合过氧化氢（30% H₂O₂）和氯化钠（NaCl）密度分离提取MP，经0.45 μm硝酸纤维素膜过滤后，用显微镜（4×至100×）观察MP形态、尺寸和颜色，并使用ATR-FTIR光谱（650–4000 cm^-1，4 cm^-1分辨率）鉴定聚合物化学成分。通过聚合物危害指数（PHI）公式（PHI = Σ P_n × S_n）进行生态风险评估，并运用单因素方差分析（ANOVA）、独立样本t检验、主成分分析（PCA）及层次聚类分析（HCA）进行统计学处理。

**研究结果**

**形态测量结果（Morphometric characteristics）**
养殖和野生罗氏沼虾的体长和体重在不同地区间存在差异，但皮尔逊相关性分析表明，体长和体重与MP丰度之间均无显著相关性（P > 0.05），提示体型参数对MP积累的影响有限。

**MP在虾体中的普遍性（Prevalence of MPs in prawns）**
所有虾样本均检出MP。养殖虾的平均MP丰度为8.91 ± 1.38个/个体，显著高于野生虾的5.88 ± 1.07个/个体（p < 0.05）。在组织中，肠道MP含量最高，其次是鳃和肌肉；且养殖虾中肠道MP占比（30.23%）高于野生虾，而野生虾肌肉MP含量最低（7.91%）。

**MP的表征（Characterization of MPs in prawn）**
形态上，纤维占优势（64.41%），其次为碎片（27.12%）和颗粒（8.47%）；尺寸上，< 0.5 mm的MP占比最高（54.24%）；颜色上，黑色最多（39.83%），其次为红色（37.85%）、蓝色（12.99%）、绿色（5.37%）和透明色（3.95%）。

**MP的化学组成分析（Chemical composition analysis of the MPs）**
ATR-FTIR鉴定出7种聚合物：聚硬脂酸乙烯酯（PVS）最丰富（40.82%），其次为聚乙烯-丙烯-二烯（PEPD，22.45%）、尼龙II（15.42%）、聚乙烯（PE，8.16%）、聚丙烯酸乙酯-苯乙烯-丙烯酰胺共聚物（5.12%）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，5.99%）和聚氯乙烯（PVC，2.04%）。

**多变量分析（Multivariate analysis）**
PCA显示，养殖虾中纤维、黑色/红色MP及< 0.5 mm颗粒呈正相关，而绿色MP与蓝色MP呈负相关；野生虾中红色、黑色、纤维、碎片、颗粒及< 0.5 mm/0.5–1.0 mm尺寸组呈强正相关。层次聚类分析（HCA）将采样点分为两组：Khulna与Bagerhat聚为一类（MP水平较低），Satkhira与Chattogram聚为另一类（MP水平较高，PVS含量突出）。

**综合聚合物危害评估（Comprehensive polymer hazard assessment）**
PVC的PHI值为102.02，属IV级危险（PHI 100–1000），因其含邻苯二甲酸酯类增塑剂；PE和PET的PHI值较低（分别为0.90和0.24），属I级风险。PVS、PEPD等聚合物尚无毒性危害分类，表明现有PHI框架存在数据空白。

**总结与讨论**
本研究首次系统对比了孟加拉国养殖与野生罗氏沼虾中的MP污染。研究结论如下：养殖虾中MP丰度显著高于野生虾，主要归因于养殖环境中饲料、养殖设备及周边人为活动的MP输入；肠道为MP积累的主要器官；纤维状、< 0.5 mm的黑色MP占主导；PVS是最常见的聚合物，可能源于工业润滑剂、涂层及包装材料；PVC的PHI值表明其对人体的潜在毒理学风险。由于未直接检测水体和沉积物中的MP密度，以及饲料中MP含量，无法精确追溯污染源。研究人员提出缓解措施：在养殖进水口安装沙滤或沉淀池，增加滤过水交换频率以减少沉积物中MP积累；监控商业饲料的MP含量；以环保替代品取代聚硬脂酸乙烯酯等聚合物；强化塑料废物管理与回收（当前孟加拉国仅51%回收率）。这些策略对保障罗氏沼虾养殖业的可持续性至关重要。