微颗粒在受人类影响海岸生态系统中被濒危海獭(Lontra felina)摄入的研究

《Frontiers in Marine Science》:Microparticle ingestion by the endangered marine otter (Lontra felina) in a human-impacted coastal ecosystem

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Frontiers in Marine Science 3.4

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  海洋微塑料(MPs)污染对海洋生物构成全球性威胁,并可能对濒危物种如海獭(Lontra felina)(在全球及秘鲁均被列为濒危)带来额外风险。本研究评估了海獭粪便中微颗粒的出现情况,以及秘鲁中部海岸三个地点(蓬塔科连特斯、普库萨纳和安孔)塑料废弃物的累积状况

  
海洋微塑料(MPs)污染对海洋生物构成全球性威胁,并可能对濒危物种如海獭(Lontra felina)(在全球及秘鲁均被列为濒危)带来额外风险。本研究评估了海獭粪便中微颗粒的出现情况,以及秘鲁中部海岸三个地点(蓬塔科连特斯、普库萨纳和安孔)塑料废弃物的累积状况。野外调查于春季(2022年10月)和秋季(2023年5月)进行。每次调查中收集粪便,并通过目击和间接证据评估海獭存在。在海獭洞穴周围及海岸线沿线的区域定性记录固体废弃物。粪便样品用氢氧化钾(KOH)消化有机物,获得微颗粒,随后用显微拉曼光谱(μ-Raman spectroscopy)进行聚合物鉴定。在粪便样品中共鉴定出69个微颗粒。普库萨纳比例最高(55.07%),其次为安孔(23.19%)和蓬塔科连特斯(21.74%)。微颗粒在春季(59.42%)比秋季更频繁。纤维占主导类型(88.41%),黑色和蓝色颗粒最常见。对子样本(56.52%)的聚合物分析确认一根纤维为聚丙烯(PP)。各地间微颗粒出现率无显著差异(χ2=5.56,p=0.062)。固体废弃物(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶和渔业相关材料)在所有位点广泛分布。这些结果证明了海獭粪便中存在人为微颗粒,且与海岸栖息地塑料废弃物共存。本研究为顶级捕食者的环境暴露提供了基线证据,并强调在受人类影响海岸生态系统中需改进废弃物管理与监测。
研究背景与立项依据
海獭(Lontra felina)是东南太平洋沿岸的特有小型食肉哺乳动物,作为中营养级捕食者(mesopredator)以甲壳类、软体动物、鱼类和海鸟为食,被世界自然保护联盟(IUCN)红色名录及秘鲁法规列为濒危(EN)物种。哨兵物种(sentinel species)具备显见性、对生态系统过程敏感、响应迅速并能提供多重生态指标等特征,而海獭因符合上述标准可作为健康海岸栖息地的可靠指示种。随着人类人口扩张与资源开发强度上升,塑料因耐用低价被广泛使用,处置不当致其在水生系统中持久累积,降解后形成小于5 mm的微塑料(MPs),其中合成与纤维素微纤维来自纺织品与生活污水,易进入食物网并引发生理胁迫、毒物生物累积及繁殖损伤。此前利马海岸的沉积物、水体、鱼类和无脊椎动物中均已检出微塑料,但关于顶级捕食者海獭的直接暴露证据尚缺,因此研究人员在受人类影响的秘鲁中部利马海岸选取蓬塔科连特斯、普库萨纳和安孔三处位点,于2022年春和2023年秋两季开展非侵入性粪便监测与海岸废弃物调查,以确认该濒危种是否摄入微颗粒并定性其暴露特征。论文发表于《Frontiers in Marine Science》。
主要技术方法概述
研究人员采用非侵入性采样:于三处已知海獭丰度且具人为压力的位点收集洞穴与停泊帆船处的粪便,不锈钢镊置入预洁玻璃器,冷藏运回后冷冻保存;同期按OSPAR指南定性记录海岸固体废弃物。粪便经20%氢氧化钾(KOH)室温消化5天,密度分离与Whatman No.4抽滤获微颗粒,体视显微镜按形状(纤维/碎片)与颜色分类,取代表性滤膜用785 nm二极管激光μ-Raman光谱比对CAMPUCP与聚合物/纤维素参比库确认聚合物,以χ2检验与Mann–Whitney U检验分析区位、季节与形状分布(PAST 5软件,α=0.05)。样本队列为9份粪便(春季5份、秋季4份)分属三位点。
研究结果
海洋海獭观察:三位点两季均有目击或间接证据(粪便、渔民访谈)确认海獭利用岩岸栖息地,春季蓬塔科连特斯见1只,秋季普库萨纳见2只、安孔见3只,偶发未目击但存新鲜粪便反映短距移动而非消失。
固体废弃物累积:所有位点洞穴周边均见废弃物,16类OSPAR条目中聚苯乙烯类与塑料饮料瓶最多,渔绳(直径<1 cm)在蓬塔科连特斯因手工渔业最丰,安孔受奇永河与里马克河口输运影响,普库萨纳与安孔受城镇人口压力呈现城市输入。
微颗粒出现率:69粒微颗粒中普库萨纳55.07%(38粒)、安孔23.19%(16粒)、蓬塔科连特斯21.74%(15粒);春季41粒(59.42%)多于秋季28粒;形状上纤维88.41%、碎片11.59%;颜色黑36%、蓝29%、棕18%、黄7%、浅蓝5%。μ-Raman仅在M1滤膜确认1根蓝纤维为聚丙烯(PP),余粒形态似微塑料但未能排除纤维素干扰。统计上区位总计数无显著差异(χ2=5.56, df=2, p=0.062),形状分布有显著区位差异(纤维χ2=6.31 p=0.043;碎片χ2=8.00 p=0.018),季节配对比较不显著(Mann–Whitney,Bonferroni校正p≥0.736)。
讨论与结论翻译
讨论指出海獭作为潮间带捕食者定期利用这些海岸,粪便中微颗粒以纤维为主与海鸟和海洋哺乳动物研究一致,黑蓝纤维近似猎物且多源自纺织品;仅1粒化学确证为PP,但宏观塑料广布暗示局部老化破碎可提供微塑料源,细胞ulose纤维形态光谱相似须谨慎。安孔与普库萨纳的城市扩张增加废弃物输入,宏塑料与粪便微颗粒共存表明环境暴露,但有限聚合确认使结论应定为“微颗粒摄入证据”而非明确微塑料组成。利马沿海食物链(软体动物、鱼)已有微塑料记录,海獭可能经猎物转移或随海水误吞摄入。无清晰季节总量规律,形状季节差或反映河排与海岸活动变动。粪便法非侵入、适长期监测。微颗粒对海獭生理后果未知,但鱼类与甲壳类实验显示氧化应激、组织损伤与内分泌干扰,鲸类与鼠海豚亦有相关报道,故海獭存在潜在种群风险。
结论:研究人员证明秘鲁中部海岸濒危海獭(Lontra felina)粪便中存在人为微颗粒,并与栖息地塑料废弃物共存;这为顶级捕食者环境暴露提供基线,凸显在受人类影响海岸生态系统中完善废弃物管理与持续监测的必要性。
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