《Regional Studies in Marine Science》：Cross compartment microplastic contamination in the Gembong River estuary: Evidence from brackish water, sediment, and mullet (Mugil cephalus)
编辑推荐：
摘要热带河口中的微塑料污染已成为连接环境退化、渔业以及人类饮食暴露的重要问题。本研究通过分析印度尼西亚Gembong河口的咸水、沉积物以及鲻鱼的鳃、消化道和可食用肉部，探讨了微塑料在不同环境介质中的存在情况。研究通过对微塑料进行形态鉴定，使用特定矩阵单位进行量化，对比不同监测点与
摘要
热带河口中的微塑料污染已成为连接环境退化、渔业以及人类饮食暴露的重要问题。本研究通过分析印度尼西亚Gembong河口的咸水、沉积物以及鲻鱼的鳃、消化道和可食用肉部，探讨了微塑料在不同环境介质中的存在情况。研究通过对微塑料进行形态鉴定，使用特定矩阵单位进行量化，对比不同监测点与器官中的含量差异，并通过傅里叶变换红外光谱分析部分代表性颗粒，进一步验证结果。分析显示，水、沉积物和鲻鱼中均存在与聚合物相关的特征信号，这表明不同介质中的聚合物相关信号具有相似性，而非颗粒直接转移的证据。在所有样本中，碎片都是主要存在形式，占咸水中颗粒的94.45%，沉积物中的93.30%，鲻鱼中的68.00%。沉积物中的微塑料含量始终高于咸水，其中居民区和工业区的含量最高。在鲻鱼中，鳃部的微塑料含量最高，其次是消化道和可食用肉部，不同器官间的含量差异显著。根据特定的消费假设，初步估算1岁儿童每年摄入的微塑料数量为27,102颗，而普通人群则为203,268颗。这些研究结果表明，Gembong河口存在微塑料在不同环境介质间的传播现象，同时也凸显了针对不同器官的检测数据以及初步的饮食暴露评估在河口污染和海产品安全评估中的重要性。
引言
热带河口是河流与海洋过程相互作用的动态过渡带，这类区域负责调节物质的输送、转化与留存。这类生态系统具有重要的生态价值，它们为鱼类繁殖提供场所、支撑渔业生产、形成红树林栖息地，同时也为沿海地区的人们提供生计来源，但它们也面临着来自港口、居民区、水产养殖业、工业和贸易活动等人为因素带来的持续压力（Izam等人，2024；Harefa等人，2024）。在这种背景下，塑料污染日益成为一大问题，因为塑料使用广泛、价格低廉且耐用，但由于其在水生环境中的持久性，很难被清除，容易在生态系统中长期积累（Pilapitiya和Ratnayake，2024）。印度尼西亚因其密集的沿海人口、不足的废物管理机制，以及陆地垃圾通过河流持续流入水体的现象，常常被视为塑料污染物大量进入水生系统的国家之一（Vriend等人，2021）。因此，那些人口密集的沿海地区的河口逐渐变成了塑料废物及其分解产物的接收和处理场所。
微塑料通常指尺寸小于5毫米的塑料颗粒，它们之所以成为研究重点，是因为这类颗粒可能源自刻意制造的小型塑料颗粒，更常见的是在河口中由较大塑料碎片在紫外线辐射、热量、氧化作用及机械摩擦作用下破碎产生的二次颗粒（Ermis等人，2024）。一旦进入水生系统，微塑料会随着水流移动，沉积在沉积物中，也会在水文条件变化时重新悬浮，还会被水生生物摄入，包括可食用的鱼类（Imanuel等人，2022）。微塑料的危害不仅体现在其物理存在上，因为它们还可能吸附或含有塑化剂、邻苯二甲酸盐、病原体以及其他有害化学物质，这些物质可能引发内分泌紊乱、生殖功能异常以及发育问题（Curren和Leong，2019；Welden和Cowie，2016；Mandal等人，2022；Eales等人，2022）。因此，河口中的微塑料污染不应仅仅被视为一种污染问题，它还关系到生态系统完整性、渔业安全以及人类可能的饮食暴露风险。
越来越多的研究表明，河口可以起到过滤作用，根据水文条件以及颗粒的特性，这些颗粒会被选择性地保留、重新分布、掩埋或排出（Yao等人，2019；Barletta和Lima，2019；Naidoo等人，2020）。在能量较低的区域，尤其是红树林和植被覆盖的河岸地带，较低的水流速度和更为复杂的水流结构有助于捕获和掩埋颗粒，使得这类栖息地在很多情况下都能成为微塑料的汇聚地（Zhou等人，2020；Naidoo等人，2020；Wu等人，2025；Pe?aranda，2025）。不过，这种储存功能并非绝对，强烈的水流冲刷、风暴潮以及洪水波都可能根据微塑料在河口区域的滞留特性，使悬浮颗粒再次被循环或排出水体（Gorman等人，2020；Govender等人，2020）。对河口系统的实证研究也表明，沉积物往往是污染物质的长期储存库，而水体则呈现出更为动态且多变的物质传输路径（Pamungkas等人，2022；Santucci等人，2024；Samuels等人，2024）。这种跨介质的传输行为在热带河口中尤为明显，因为这些地区的降雨量、河流径流量、潮汐幅度以及陆地输入的物质都会随季节和空间发生变化（Strady等人，2020；Summers等人，2024）。
在各类河口鱼类中，鲻鱼（Mugil cephalus）因其分布范围、生态角色以及摄食习性，特别适合用于评估微塑料污染状况。鲻科鱼类通常生活在河口和咸水环境中，它们以红树林周边作为觅食和繁衍的场所，属于杂食性动物，既会摄取碎屑，也会捕食浮游生物，经常在沉积物附近或沉积物中寻找食物（Prameswari等人，2022；Naidoo等人，2020；Bandh等人，2023；Summers等人，2024；Pinheiro等人，2021）。这些特性使得它们更有可能接触到悬浮在水体中、沉积在沉积物中，或者存在于猎物和碎屑中的微塑料。正因如此，多项研究将河口鲻鱼以及一些以底栖生物为食的鱼类视为评估河口食物网污染状况的生物指示物，也能用来反映通过食用海产品所导致的暴露风险（Govender等人，2020；Barboza等人，2020）。已有研究在多种河口环境中的鲻鱼消化道和组织中发现了微塑料，这些微塑料包括纤维状、膜状、碎片状以及颗粒状等多种形态，不同器官中的微塑料分布情况反映了不同的暴露途径，比如通过呼吸或饮食接触到的微塑料（Ula等人，2023；Cheung等人，2018；Zhang等人，2023；Indriyasari等人，2023）。
不过，此前已有研究对河口不同区域、地表水、沉积物以及鱼类组织中的微塑料进行了检测，其中包括对具有经济价值的鱼类和鲻鱼不同器官的污染情况研究（Su等人，2018；Zhang等人，2023；Indriyasari等人，2023）。还有不少研究分析了水和沉积物中的微塑料，比较了不同鱼类器官中的微塑料含量，或者结合温度、pH值、溶解氧、盐度、水流速度以及总悬浮固体等环境因素来解释污染现象（Pamungkas等人，2022；Violando等人，2024；Buwono等人，2021；Li等人，2025）。因此，本研究并非声称自己是首个开展国际范围内综合微塑料评估的研究，它的价值在于将针对印度尼西亚热带河口Gembong河口的特定环境、生物学以及饮食暴露评估框架应用到实际研究中，目前该河口相关联的多介质污染证据仍然较为有限。
为弥补这一区域研究空白，本研究针对Gembong河口的咸水、沉积物以及鲻鱼（Mugil cephalus）——包括其鳃、消化道和可食用肉部——中的微塑料污染状况展开了调查。本研究旨在描述不同环境介质和生物体中微塑料的丰度和形态特征，分析不同区域以及不同器官之间的含量差异，通过傅里叶变换红外光谱分析部分代表性颗粒来辅助解读微塑料的来源，同时估算人类通过食用鲻鱼可能面临的暴露风险。本研究的核心贡献在于，它将咸水、沉积物、鲻鱼不同器官中的微塑料存在情况、从部分颗粒中检测到的与聚合物相关的特征信号，以及从可食用肉部得出的初步饮食暴露估算结果整合在一起，形成了一份针对该地区河口的综合性评估报告。通过这种方式，本研究为评估东南亚地区的河口污染状况以及分析与海产品相关的暴露风险提供了具有本地针对性的依据，同时避免了直接断言微塑料会在不同介质之间发生转移。
章节节选
采样方案与监测点选取
采样点的选取采用目的性抽样方法，即有针对性地选择能够代表印度尼西亚Gembong河口主要环境特征和人为影响因素的地点（Nainggolan等人，2022；Susanti等人，2022）。采样工作于2025年1月至3月期间开展，在五个具有不同生态和人类活动影响的区域设置了采样点：（1）开阔的河口水域（南纬7°37'29.92"，东经112°55'12.30"），（2）红树林区域（南纬7°37'39.94"，
水、沉积物及鲻鱼器官中微塑料的特征分析
在咸水与沉积物中，检测到的微塑料形态包括碎片、薄膜、纤维、颗粒以及泡沫（见表1，图2）。在这两种介质中，碎片都是最主要的颗粒类型。在咸水中，碎片的数量高达2842颗，占总微塑料数量的94.45%，其次是薄膜（63颗，占比2.09%）、纤维（50颗，占比1.66%）、颗粒（48颗，占比1.60%）以及泡沫（6颗，占比0.20%）。沉积物中也观察到了类似的分布特征，
讨论
本研究结果表明，Gembong河口的咸水、沉积物以及鲻鱼的组织，包括可食用肉部，都存在微塑料污染，这说明微塑料在河口的不同介质之间存在交叉存在的情况。在所有检测的介质中，碎片都是最主要的存在形式，它在咸水中的占比为94.45%，在沉积物中的占比为93.30%，在鲻鱼中的占比为68.00%，而且沉积物中的微塑料含量始终高于水体中的含量。在不同介质中反复出现相似的微塑料形态，
结论
本研究证实，Gembong河口的咸水、沉积物以及鲻鱼的组织中都存在微塑料污染，这说明微塑料是在不同介质间交叉存在的，而非直接在介质之间发生转移。在所有检测的介质中都检测到了微塑料，其中碎片在咸水、沉积物和鲻鱼中都是最主要的存在形式，这一情况表明，由较大塑料物品破碎产生的二次微塑料才是该地区主要的微塑料来源。
作者贡献说明
Samuel Pratama： 数据验证、研究指导、资源提供、实验调研。Muhammad Musa： 数据验证、研究指导、方法设计、数据整理。Buwono Nanik： 文章撰写与修改、初稿撰写、数据可视化、数据验证、研究指导、软件使用、资源协调、项目管理、方法设计、实验调研、资金申请、正式数据分析、数据整理、研究构思。Larasati Aprilian： 资源提供、方法设计、实验调研、正式数据分析。Putri Nuril： 资源提供、方法设计，
关于写作过程中使用生成式AI及AI辅助技术的情况声明
在撰写本研究报告时，作者们使用了ChatGPT来提升文章的表达清晰度。在使用ChatGPT之后，作者们对内容进行了必要的审核和修改，并对最终发表的内容承担全部责任。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
本研究得到了布拉维贾亚大学“优质基础研究”计划（PDU）的资助，合同编号为01046.9/UN10.A0501/B/KS/2025。
Nanik Retno Buwono|Muhammad Musa|Pratama Diffi Samuel|Rakhel Marsyanda Vanny|Nuril Aprilia Putri|Aprilian Trida Larasati
