《Marine Pollution Bulletin》:Aquaculture linked marine plastic pollution in the fjords and channels of Los Lagos and Aysén regions, Chile
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本文系统评估了智利南部洛斯拉戈斯和艾森地区复杂峡湾系统中水产养殖(特别是鲑鱼和贻贝养殖)产生的塑料污染(如EPS浮标、长绳浮标等)的组成、分布与丰度。研究结合实地观测(136个站点,918个大型塑料物品)与水文动力学模型(MIKE 3 FM模拟2016–2021年颗粒物扩散),发现89%的塑料污染集中在洛斯拉戈斯区域,且与养殖中心1公里内空间关联显著;模型识别出6个潜在堆积区,但观测密度与模拟概率相关性不显著。成果凸显峡湾系统对塑料累积的敏感性,为水产养殖塑料污染的区域监测与管理提供了集成方法学框架。
智利峡湾水产养殖塑料污染图谱:从实地观测到模型预测
引言
全球塑料产量持续增长,2022年达4.003亿吨,远超回收处理能力,导致微塑料对海洋生态的威胁日益加剧。智利作为美洲最大水产养殖国,其南部的洛斯拉戈斯和艾森地区拥有密集的峡湾、水道和群岛系统,这些区域水循环受限、水体停留时间长,极易积累塑料污染。本研究通过船基摄影调查与水文动力学模型,首次在区域尺度上系统解析了水产养殖衍生塑料的分布规律及驱动机制。
研究方法与区域特征
研究区域覆盖智利南部41°S–46°S的峡湾地带,其中洛斯拉戈斯以鲑鱼和贻贝养殖为主,艾森则以鲑鱼养殖为主导。2019年冬季,研究人员沿136个观测站点(约718公里海岸线)记录大型塑料物品(如EPS浮标、长绳浮标、浮动走道等),并通过高分辨率MIKE 3 FM模型模拟2016–2021年颗粒物扩散轨迹,分析潜在堆积区。
塑料污染组成与空间分异
在总计918个塑料物品中,EPS浮标占比最高(70%),其次为贻贝长绳浮标(12%)、养殖场系泊浮标(10%)和浮动走道(8%)。区域对比显示,洛斯拉戈斯集中了89%的塑料污染,且所有污染点均位于养殖中心1公里范围内;而艾森地区污染量较低(11%),且与养殖场距离无显著关联。统计分析进一步证实区域因子对污染密度影响显著。
模型预测与实地验证的挑战
模型识别出6个中高概率堆积区(洛斯拉戈斯和艾森各3处),多位于半封闭峡湾或遮蔽海湾。然而,模型预测的积累概率与实地观测密度未呈现显著相关性。这种偏差可能源于模型简化假设(如均匀颗粒释放、固定环境参数)与复杂实地条件(如局部水文、风力扰动)的差异。尽管如此,模型仍为远程监测提供了空间优先级框架。
环境管理与政策启示
智利现行法规要求清理海滩养殖废弃物,但执行力度不足。研究建议借鉴挪威精准养殖模式,整合空间规划、实时监测与适应性管理。特别需关注EPS浮标的替代材料研发、养殖设备标记制度及堆积热点区的定向清理。强化多尺度模型与实地数据的融合,将是提升水产养殖可持续性的关键。
结论
本研究揭示了水产养殖塑料在智利峡湾系统中的迁移规律,强调了源强度(养殖密度)与局部水文共同塑造污染格局。未来需通过技术革新与政策协同,降低塑料泄漏风险,保护帕塔哥尼亚独特的海洋生态系统。