黑海南部沿岸刺鳐（Raja clavata）体内微塑料积累的区域差异

《Regional Studies in Marine Science》：Regional Differences in Microplastic Accumulation in the Thornback Ray ( Raja clavata) along the Southern Black Sea Coast

本研究首次评估了土耳其南部黑海沿岸刺尾鳐（Raja clavata）的微塑料摄入情况，采集68个体共检出196个微塑料粒子，平均2.88个/体。东部黑海浓度显著高于西部（p=0.036），纤维（>80%）和PET/PP为主，黑蓝为典型颜色。空间异质性可能与陆源输入相关，强调治理陆源对保护敏感海洋生态系统的必要性。

　　

阿赫梅特·拉伊夫·埃里亚沙尔（Ahmet Raif Erya?ar）| 坦朱·穆特卢（Tanju Mutlu）| 穆拉特·达格特金（Murat Da?tekin）| 奥兹詹·卡尤苏兹（?zcan Kaygusuz）| 凯南·盖迪克（Kenan Gedik）

雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学（Recep Tayyip Erdogan University），技术科学职业学院（Vocational School of Technical Sciences），土耳其里泽（Rize）

摘要

微塑料（MP）污染是一个日益严重的全球性问题，可能对生态系统和人类健康产生严重影响，但关于其对底栖软骨鱼类影响的数据仍然十分有限。本研究首次评估了刺背魟（Raja clavata）摄入微塑料的情况，重点关注黑海南部海岸。研究人员从23个站点共采集了68条刺背魟样本，检测到196个微塑料颗粒。平均每条鱼体内含有2.88个微塑料颗粒，黑海东部的微塑料含量显著高于西部（Mann–Whitney U检验，p = 0.036）。在微塑料的形态分类中，纤维类占比超过80%，PET和PP是最常见的聚合物类型，黑色和蓝色是最主要的颜色。黑海东部的微塑料种类和颜色多样性更高，这表明该地区的微塑料污染可能与陆地来源的排放有关。研究未发现微塑料含量与鱼体长度、重量或采样深度之间存在显著相关性。这些发现突显了微塑料污染的空间异质性，尤其是在河流排放和海岸压力较大的区域。研究结果强调了针对陆地污染源进行治理对于保护敏感海洋生态系统的重要性。

引言

微塑料（MP）污染是一种普遍存在的全球性威胁，影响着从水柱到沉积物的整个水生生态系统，对海洋生物多样性构成严重威胁（Gedik & Erya?ar, 2020）。由于微塑料颗粒会沉积在海底沉积物中并与之直接接触，底栖物种尤其容易受到影响（Erya?ar et al., 2022）。刺背魟（Raja clavata）是一种广泛分布于大西洋到黑海地区的底栖顶级捕食者（Ellis et al., 1996）。根据IUCN的评估，该物种被列为“近危”物种（Ellis et al., 2016），其特征是寿命长、生长缓慢、成熟期晚，因此极易受到过度捕捞和污染等人为因素的威胁（Charvet et al., 2005; Ferragut-Perelló et al., 2023）。

海洋生物摄入微塑料后可能会产生多种生理和毒理学效应，这些效应取决于微塑料的尺寸、形状和化学成分（Grattagliano et al., 2025）。此外，由于微塑料表面的特性及其所含添加剂，它们可能引发海洋生物的生化反应，如氧化应激、炎症和细胞损伤（Compa et al., 2024, Patsiou et al., 2024, Louren?o et al., 2025）。尽管关于软骨鱼类的具体数据有限，但针对硬骨鱼类的研究表明，长期暴露于微塑料下可能会对这类物种产生显著影响（Fernández-Míguez et al., 2023）。由于刺背魟以底栖生物为食，它们可能直接从沉积物中摄入微塑料，或通过食物链从底栖猎物那里间接摄入（Welden et al., 2018, Pegado et al., 2021）。尽管存在这些风险，但与其他鱼类相比，关于刺背魟摄入微塑料的数据仍然较少。已有研究在亚马逊河（Pegado et al., 2021, Trindade et al., 2023）、地中海（Neves et al., 2015, Capillo et al., 2020, Akbora et al., 2026）和波斯湾（Pasalari et al., 2025）地区发现了刺背魟摄入微塑料的现象，说明这种污染具有广泛的地理分布。

黑海是一个半封闭的海洋盆地，水体交换有限且人类活动频繁，因此面临严重的污染问题（Erya?ar et al., 2022）。先前的研究表明，黑海表层水体、沉积物及商业捕捞鱼类中的微塑料含量较高（Erya?ar et al., 2021, Gedik and G?zler, 2021, Erya?ar et al., 2022）。作为底栖捕食者，Raja clavata在监测海底污染方面具有重要的指示作用。然而，目前尚无针对该物种在黑海地区摄入微塑料的全面研究。本研究旨在调查黑海南部海岸采集的刺背魟胃肠道中微塑料的存在、数量及其特征（形状、颜色、聚合物类型），并分析微塑料污染与鱼类生物参数之间的关系，以评估该物种在该敏感海洋生态系统中的暴露风险。

样本采集

样本采集

本研究中的样本是在“土耳其水域实验性底栖拖网研究”（“Experimental Demersal Trawl Research in Turkish Waters”）子项目的支持下获得的。拖网调查使用的研究船名为Ara?t?rma 1，总长度为28.8米，发动机功率为780马力，能够以2.6节的速度拖曳标准采样设备。在每次拖网作业的最后五分钟内，拖网速度会提高到3.5节。

结果

本研究在土耳其黑海沿岸的66个不同地点进行了底栖拖网采样，但仅从23个站点采集到了刺背魟样本。各站点的样本数量不等，范围为1至5条鱼（见表S2）。总共采集到68条刺背魟，通过分析鉴定出196个微塑料颗粒。

讨论

与世界各地对魟类物种进行的类似研究相比，本研究的结果既有相似之处也有差异。在微塑料含量方面，本研究的结果与巴西亚马逊地区采集的Hypanus guttatus和Potamotrygon leopoldi样本的结果相当（Pegado et al., 2021, Trindade et al., 2023）。然而，本研究中的微塑料含量高于Maculabatis gerrardi的平均含量。

结论

本研究首次评估了黑海南部海岸刺背魟（Raja clavata）摄入微塑料的情况，发现存在明显的空间异质性。东部地区的微塑料摄入率显著高于西部地区，这一现象与东部地区密集的河流排放和地形特征相符。纤维类（占比超过80%）和PET聚合物的绝对优势表明污染源主要来自陆地，尤其是未经处理的废水。

未引用的参考文献

(Ferragut-Perello et al., (2023))

CRediT作者贡献声明

穆拉特·达格特金（Murat Da?tekin）：资源管理、项目协调、调查工作。奥兹詹·卡尤苏兹（?zcan Kaygusuz）：调查工作、初稿撰写与修订、数据可视化、软件使用、方法设计、调查工作。阿赫梅特·拉伊夫·埃里亚沙尔（Ahmet Raif Erya?ar）：初稿撰写与修订、验证工作、研究监督、方法设计、数据分析、数据整理、概念框架构建。坦朱·穆特卢（Tanju Mutlu）：方法设计、调查工作。

利益冲突声明

我们没有需要声明的利益冲突。

致谢

本研究是在BlackSea4Fish（BS4F）项目的支持下进行的，该项目得到了地中海渔业总委员会（GFCM）的资助，属于“LOT 2：土耳其水域实验性底栖拖网调查”项目的一部分。我们衷心感谢Ara?t?rma 1研究船队的支持，以及调查团队在样本采集过程中所提供的帮助。