《Marine Pollution Bulletin》：Pollution characteristics, risk assessment, and environmental associations of microplastics and antibiotic resistance genes in tropical marine aquaculture: A comparative study across different farming systems in Hainan
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•海南的 4 种海水养殖系统：螺类养殖池塘的微塑料风险最高，虾/多养池塘的四环素抗性基因危害严重。•微塑料特征（颜色、形态、大小）与抗性基因和移动遗传元件组成显示出探索性关联。•养殖类型与热带水生抗组群的变异相关。引言新兴污染物对全球环境和公共健康构成了日益增长的威胁 (Xi
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海南的 4 种海水养殖系统：螺类养殖池塘的微塑料风险最高，虾/多养池塘的四环素抗性基因危害严重。
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微塑料特征（颜色、形态、大小）与抗性基因和移动遗传元件组成显示出探索性关联。
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养殖类型与热带水生抗组群的变异相关。
引言
新兴污染物对全球环境和公共健康构成了日益增长的威胁 (Xie et al., 2024)。其中，微塑料（MP，直径<5 mm 的颗粒）和抗生素抗性基因（ARG）因其持久性、潜在生态风险和协同污染效应而受到显著关注 (Hongjin et al., 2025; Zhao et al., 2024)。随着近岸养殖的强化，一次性塑料产品和兽用抗生素的广泛使用导致了对这两类污染物在沿海环境中发生、归宿及共风险的研究和常规监测 (Su et al., 2025; Tang and Li, 2024)。
微塑料在海水中广泛检出，因其小粒径、大比表面积及与其他污染物的潜在相互作用而日益引起关注 (Le et al., 2024)。其小粒径、大比表面积和疏水性使其不仅能作为直接污染物，还能作为其他污染物的载体 (Le et al., 2024)。微生物生物膜容易在微塑料表面形成，促进抗生素和重金属从水柱中的吸附以及抗性微生物群落的富集 (Jia et al., 2024; Zhang et al., 2025)。最近的研究进一步表明，与微塑料相关的生物膜是抗性基因的热点，并可能在抗生素选择压力下重塑微生物群落结构和功能，从而加剧抗性的传播 (Cholewińska et al., 2025; Zhang et al., 2025)。同时，养殖中抗生素的频繁使用施加了持续的选择压力，导致水体和沉积物基质中抗性细菌和抗性基因的富集 (Han et al., 2021; Qin et al., 2023)。作为赋予抗生素抗性的遗传决定因子，抗性基因通常与移动遗传元件（MGE），如质粒和转座子相关，这可能增加其在微生物群落中的移动性和潜在传播 (Partridge et al., 2018)。因此，微塑料、抗生素残留和抗性基因在海水养殖系统中的共发生显著增加了它们的共暴露强度，使这一三元组合成为评估此类区域环境健康风险的关键因素。
来自养殖和近岸环境的实证证据证实了微塑料和抗性基因的广泛共发生。例如，Lu 等人 (2019) 证明了微塑料和抗性基因在沿海循环水养殖系统中的同时存在，而 Wang 等人 (2020) 观察到微塑料在河流、河口和海洋环境中对抗生素、抗性基因及相关微生物的选择性富集。在中国沿海水域，养殖系统中的微塑料浓度可高达 193 ± 111 items·L?1 (Lin et al., 2024)，磺胺类（如 sul1, sul2）和四环素类（如 tetG, tetW）抗性基因以及指示性移动遗传元件如 intI1 在海水和沉积物中均被持续检出 (Cheng et al., 2021; Wang et al., 2019)。更重要的是，多项研究报告微塑料与抗性基因之间存在显著的正相关，表明微塑料介导的抗性基因和宿主细菌富集，以及生物膜微环境，可能有助于抗性基因的持久性和潜在传播。最近的综述强调，与微塑料相关的生物膜选择性富集抗性基因、抗性细菌和潜在病原体，通过水平基因转移 (HGT) 和垂直基因转移促进抗性基因的持久性和潜在传播 (Hongjin et al., 2025; Jia et al., 2024; Liu et al., 2025)。
海南岛代表了一个典型的热带岛屿环境，其海水养殖系统具有独特特征。热带季风气候，特点是强烈的紫外线辐射、高温和高盐度，可能加速养殖基础设施的降解，促进微塑料的原位产生，并影响污染物行为和微生物生态过程 (Andrady, 2011; Gewert et al., 2015)。同时，养殖中抗生素的使用和残留化合物施加持续的选择压力，增强了水体中抗性细菌和抗性基因的积累和传播 (Han et al., 2021; Qin et al., 2023)。这些因素共同塑造了海南养殖区微塑料和抗性基因复合污染的独特色彩。然而，目前该地区的研究仍然不足 (Qin et al., 2024; Qin et al., 2026)。首先，缺乏在统一地理和方法学框架内对不同养殖类型（如鱼类、虾类、鱼虾综合及贝类养殖）的系统比较。其次，以往研究很少应用统一的采样体积和分析框架来比较不同养殖系统中的微塑料和抗性基因污染特征，导致养殖水中微塑料和抗性基因的成分差异及潜在关联模式不明。
因此，本研究重点关注海南省代表性的海水养殖区，系统地调查和比较不同养殖类型中微塑料和抗性基因的丰度水平、空间分布及组成概况。分析了不同养殖模式下的空间分布模式，并识别了潜在监测指示站点。采用多元统计方法评估移动遗传元件与抗性基因之间的相关性，同时将抗性基因分布的潜在环境关联整合到综合分析中。研究结果预计将为该地区海水养殖环境的复合风险监测、评估和分类管理提供必要数据和科学指导。
章节片段
采样点
海南岛海水养殖的空间聚集性非常明显，主要和代表性生产区主要集中在东北部沿海地区（如海口市和文昌市）以及南部近海区域，包括乐东黎族自治县。为了全面评估这些关键养殖区的环境条件，于 2024 年至 2025 年在海口市美兰区选定的站点进行了系统调查。
不同养殖系统下微塑料的发生特征与风险评估
共通过立体显微镜识别出 2230 个疑似微塑料颗粒。未从任何空白对照样本中回收微塑料颗粒。微塑料浓度在各样本间差异很大，范围为 0.9 至 21.8 items·L?1，平均丰度为 4.90 ± 5.50 items·L?1。按养殖类型分析时，观察到微塑料浓度差异：螺类养殖场平均丰度最高（6.62 ± 1.68 items·L?1），其次是鱼类养殖场（2.90 ± 7.50 items·L?1），虾类
不同养殖系统中微塑料的发生特征与生态风险
微塑料污染显示出空间差异和养殖类型差异，这可能是与养殖方式、底栖 - 浮游生境差异、热带气候条件下塑料设施老化以及区域水动力特征有关。本研究中测量的微塑料平均丰度为 4.90 ± 5.50 items·L?1，处于此前报道的中国沿海海水养殖海水浓度范围内。检测到的微塑料水平
结论
本研究评估了微塑料、抗性基因和移动遗传元件在海南省不同海水养殖区海水中的发生情况及生态风险。微塑料包括 PE、PP:PE、RY 和 PS，纤维和碎片大多在 100–500 μm 范围内，总体污染负荷较低。抗性基因和移动遗传元件图谱在不同采样点有所不同，并显示出基于相关性的共发生模式。盐度和电导率显示出与抗性基因分布可能存在关联，但这些关系
CRediT 作者贡献声明
Yanru Kang: 写作 – 初稿，方法论，调查，数据整理。 Yongqiang Qin: 写作 – 审查与编辑，调查，概念化。 Nan Chen: 方法论，数据整理。 Shaobai Wen: 写作 – 审查与编辑，调查，资金获取。
资助
本工作得到了 海南医科大学学术提升支持计划（编号：XSTS2026082）和 海南医科大学研究与培训基金（编号：Qhys2023-425）的支持。
竞争利益声明
作者声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本论文报告的工作。
致谢
在准备本手稿期间，作者使用了 ChatGPT-4 来改善英语语法、句子流畅度和学术表达。该工具未用于实验设计、数据分析、结果解释或图表准备。作者审查并验证了最终手稿，并对其内容负全部责任。
Yanru Kang|Yongqiang Qin|Nan Chen|Shaobai Wen
