《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》：Spatial Distribution and Ecological Risk Evaluation of Microplastics in Surface Water, Sediment, and
Oreochromis niloticus from the Eravur Sector, Batticaloa Lagoon, Sri Lanka
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微塑料污染研究揭示斯里兰卡Batticaloa潟湖表面水与沉积物中微塑料浓度分别达512.25 items/L和412.33 items/kg，显著高于内陆水域，且以<1-2mm碎片为主，PET占沉积物26%，PS占表面水30%，尼罗 tilapia鱼体内微塑料摄入量与体重/长度正相关（r=0.799, 0.793）。
A.S.Samrooth Jahan|J.M. Harris|M.H. Haroon|Sabiqah Tuan Anuar|Jose Hernandez Santos|Chingakham Chinglenthoiba
斯里兰卡东大学理学院动物学系
摘要：
巴蒂卡洛阿泻湖是斯里兰卡一个重要且著名的沿海生态系统。然而，埃拉武尔地区不断增加的人为活动导致塑料污染加剧，引发了人们对微塑料污染和生态风险的担忧。因此，本研究旨在探讨埃拉武尔泻湖中三种不同水环境成分（表层水、沉积物以及尼罗罗非鱼）中微塑料的丰度、空间分布和组成特征。表层水和沉积物中的微塑料总丰度分别为512.25个/升和412.33 ± 19.90个/千克（干重），其中泻湖岸边的浓度显著更高（267.6 ± 15.4个/升；329.9 ± 22.3个/千克）（ANOVA，p<0.001）。沉积物中的微塑料比例（约55%）高于表层水，主要由碎片和薄膜组成，且较小尺寸的微塑料占总量的大部分（<1-2毫米：30-34%）；而在表层水中这一比例为2-4毫米：41%。在30条尼罗罗非鱼样本中，有26条含有微塑料（232个颗粒；7.73 ± 6.8个/条），其中纤维状微塑料占主导（约69%），且其摄入量与鱼的体重和长度呈正相关（r = 0.799和r = 0.793，p < 0.001）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析确认了七种主要聚合物类型，其中PET在沉积物中最丰富（26%），PS在表层水中占30%，PE和PP在鱼样本中各占25%。这些证据表明微塑料的转移对泻湖生态系统产生了显著影响。
引言
塑料污染是一个普遍且长期存在的问题，其根源在于塑料的广泛使用以及废弃物的不当管理[1]。根据Hermabessiere等人（2017年）[2]的研究，塑料在环境中可能需要数十年到数百年才能分解。随着时间的推移，在阳光、光线、氧气和微生物的作用下，塑料会逐渐分解成更小的颗粒，这些颗粒被称为微塑料，其尺寸小于5毫米。微塑料有两种来源：一种是人为制造的初级微塑料；另一种是由大型塑料废物分解产生的次级微塑料[3],[4],[5],[6]。微塑料是一种近期受到广泛关注的污染物[7],[8],[9]。由于废物管理不善，大量塑料被排放到环境中，其中大部分最终进入垃圾填埋场。微塑料迅速扩散到整个生态系统中[10],[11]，并通过河流、湖泊和海洋通过径流和风力传播[12],[13],[14]，从而加剧了淡水河口和海洋栖息地的污染。沉积物、水体以及各级动物（包括食物链底层）都受到严重的微塑料污染[15],[16],[17],[18]。不同大小的水生生物（从微小的浮游生物到巨大的鲸鱼）常常将微塑料误认为食物，最终这些微塑料通过食物链进入人类体内[19],[20],[21],[22]。微塑料含有有害化合物，对生物构成严重威胁：它们可能向环境中释放毒素，同时会吸附其他有害物质（如杀虫剂），形成对许多生物具有致命性的有毒物质。水生生物摄入微塑料颗粒可能导致伤口、进食能力下降、消化道堵塞、饱腹感增强甚至死亡[23]。Mathieu-Denoncourt等人（2014年）[24]指出，这些有害物质会干扰人体内分泌系统，还可能引发多种疾病，包括癌症、糖尿病、心脏病和不孕症[24]。尽管全球都对此问题表示关切，但在斯里兰卡，尤其是在泻湖生态系统中，关于微塑料的研究仍然非常有限。像巴蒂卡洛阿泻湖这样的沿海泻湖由于半封闭的环境、低水流速度以及与周边人类居住区的紧密联系，容易受到陆地塑料的污染。在埃拉武尔地区，陆地活动被认为是微塑料的主要来源，这一结论与全球多数研究结果一致（超过80%的微塑料来自不当废物处理、城市径流和海岸线活动66, 67）。特别是在泻湖边缘倾倒城市废物，以及与渔业和网箱养殖相关的活动，都加剧了该地区的微塑料积累。这些情况凸显了对微塑料污染路径和潜在生态风险进行系统评估的迫切需求，因为泻湖系统既是鱼类繁殖地，也是当地社区重要的社会经济资源。
选择尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticu）作为本研究的代表生物，具有多种生态和实际原因：它是巴蒂卡洛阿泻湖中最常见和分布最广的物种，全年都能在浅水区和深水区找到。作为杂食性鱼类，尼罗罗非鱼在水中和底栖环境中持续觅食，因此极易摄入不同环境中的微塑料。此外，该物种具有商业价值，被当地渔民广泛捕捞和食用，适合作为评估人类暴露风险的生物指标。采样期间尼罗罗非鱼的持续存在也便于对微塑料摄入模式进行标准化比较
因此，本研究旨在评估埃拉武尔泻湖表层水、沉积物和尼罗罗非鱼体内微塑料的丰度、分布、大小和颜色特征，利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析确定这些环境成分中微塑料的聚合物组成。同时探讨与当地人为活动及泻湖水动力学相关的微塑料来源和传输途径，并评估微塑料污染对泻湖生态、渔业资源及人类通过食物链暴露的影响
研究区域
斯里兰卡东省最大的河口泻湖是巴蒂卡洛阿泻湖，长度约为56公里，表面积约11,500公顷，平均深度为3-4米。这个狭长的水体通过两个名为Palameenmadu和Kallar的开口与印度洋相连，这两个开口在季风影响下季节性开放。泻湖由多条小河流滋养，周围是人口密集的地区
结果与讨论
本研究调查了埃拉武尔采样站表层水样本、沉积物样本和鱼类样本中的微塑料分布情况，展示了各采样点发现的塑料垃圾总量。以下通过图表说明了各样本位置的统计比较结果（详见补充表格S1–S4）。
结论
研究结果表明，埃拉武尔泻湖环境中存在大量微塑料，其中沉积物和表层水中的微塑料浓度最高，尼罗罗非鱼的胃肠道中也检测到一定量的微塑料。数据表明，沉积物中的微塑料主要为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），表层水中主要为聚苯乙烯（PS），而鱼类样本中则包含多种类型的聚合物
研究局限性与未来展望
尽管本研究采用了广泛的研究方法，但仍存在一些局限性。研究仅集中在埃拉武尔泻湖的一个特定采样点，无法全面了解整个泻湖的情况。此外，由于采样时间有限，未能观察到微塑料数量和形态的季节性变化。研究仅分析了有限的样本
作者贡献声明
Haroon Mohamed Haniffa： 数据整理。Sabiqah Tuan Anuar： 文稿撰写 – 审稿与编辑。Abdul Saleem Samrooth Jahan： 文稿撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、调查、数据分析、概念构思。Jalaldeen Mohammed Harris： 文稿撰写 – 审稿与编辑。Chinglenthoiba Chingakham： 文稿撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、数据整理、概念构思。Jose Hernandez Santos Santos： 文稿撰写 – 审稿与编辑
未引用的参考文献
3.; 4.; 5.; 6.; 8.; 9.; 10.; 13.; 14.; 16.; 17.; 18.; 20.; 21.; 26.; 28.; 33.; 35.; 36.; 37.; 38.; 43.; 44.; 45.; 46.; 47.; 48.; 49.; 50.; 51.; 52.; 53.; 54.; 55.; 56.; 57.; 58.; 59.; 60.; 61.; 62.; 63.; 64.; 65.
数据获取
本研究分析的所有数据均包含在已发表的文章及其补充信息文件中，如需获取本研究使用或分析的数据集，请联系相应作者。我们致力于确保研究数据的可获取性。
伦理审查与参与同意
不适用。出版同意
不适用。利益冲突
作者声明不存在任何可能影响本文研究的利益冲突。
