预处理措施在减少淡水和沿海双壳类动物体内微塑料含量方面的有效性：对海产品安全及污染缓解的启示

《Marine Policy》：Effectiveness of pre-processing interventions for microplastic reduction in freshwater and coastal bivalves: Insights for seafood safety and pollution mitigation

微塑料污染在热带贝类中的分布及处理效果研究，分析了淡水、河口和海水三种生态系统中三种贝类的微塑料含量及去除效率，发现常规 depuration 处理可减少 50-60% 微塑料，但小于 100 微米的颗粒仍残留，表面清洁和鳃部切除可进一步降低污染，但对纤维类塑料效果有限。

　　

贝贾瓦达·查尼基亚·奈杜（Bejawada Chanikya Naidu）|K.A. 马丁·泽维尔（K.A. Martin Xavier）|穆加利·德文德拉帕·萨哈纳（Mugali Devendrappa Sahana）|阿莎·T·兰德格（Asha T. Landge）|萨蒂亚·普拉卡什·舒克拉（Satya Prakash Shukla）|阿肖克·库马尔·贾伊斯瓦尔（Ashok Kumar Jaiswar）|穆扎马尔·霍克（Muzammal Hoque）|比纳亚·布桑·纳亚克（Binaya Bhusan Nayak）

ICAR-中央渔业技术研究所（ICAR-Central Institute of Fisheries Technology，简称CIFT），印度喀拉拉邦科奇市，邮编682029

摘要

水生生态系统中的微塑料（MPs）污染引发了日益严重的生态和食品安全问题，双壳类动物作为监测污染的有效指示生物。然而，关于热带物种的数据以及常用的收获后预处理措施的有效性仍然有限。本研究量化了从印度马哈拉施特拉邦的淡水、河口和沿海栖息地收集的三种具有商业价值的双壳类动物——Lamellidens marginalis、Meretrix casta和Perna viridis中的微塑料含量、特征和去除效率（样本数量n = 540）。这些样本在未经处理和经过不同处理的状态下进行了分析，包括净化处理（24–72小时）、可食用组织的表面清洁以及鳃的去除。净化处理的时间选择反映了与消费者接触相关的典型短期储存实践。新鲜样本中的微塑料浓度范围为3.8 ± 0.41至12.4 ± 1.15个微塑料颗粒/克湿组织，其中聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是最常见的聚合物。所有物种的微塑料含量在净化处理后均显著下降，72小时后减少了约50–60%（L. marginalis：从6.87个微塑料颗粒/克减少到2.75个；P. viridis：从10.61个微塑料颗粒/克减少到5.03个；M. casta：从9.32个微塑料颗粒/克减少到4.66个）。表面清洁和鳃切除进一步减少了微塑料含量，联合处理在P. viridis中实现了高达69.4%的去除率。处理方法和物种之间的差异具有统计学意义（

引言

塑料污染已成为人类世时期最具挑战性的环境问题之一，对生态系统、食品安全和人类福祉产生了深远影响（Kelly等人，2025年）。全球塑料产量从1950年的约200万吨增加到2022年的近4.75亿吨，并预计到2060年将超过1200亿吨（Sonke等人，2025年；Landrigan等人，2025年；PlasticsEurope，2019年）。塑料的耐用性和化学稳定性使其在自然环境中长期存在，导致其在陆地和水生系统中积累（Abel和Coates，2025年；Geyer等人，2017年）。低效的废物管理和低回收率加剧了这一问题，据估计每年有1100万吨塑料进入海洋（Kanwal等人，2025年；Borrelle等人，2020年）。一旦释放，塑料会经历物理、化学和生物降解，分解成微塑料（MPs，1微米–5毫米）和纳米塑料（<1微米）（Wright等人，2013年；Li等人，2019年；Naidu等人，2025年）。微塑料现在普遍存在于淡水、海洋生态系统、土壤和大气中（Zhao等人，2025年）。它们的小尺寸、疏水性和高表面积与体积比使其能够吸附持久性有机污染物和重金属，从而增强其生物可利用性和营养传递（Cole等人，2013年；Sui等人，2025年）。毒理学证据表明，微塑料可导致暴露生物出现氧化应激、炎症、内分泌紊乱和基因毒性效应，对人类健康构成威胁（Wright等人，2013年；Bocker和Silva，2025年）。双壳类动物如蛤蜊、贻贝和牡蛎由于其悬浮摄食行为、高过滤率和定居生活方式，特别容易受到微塑料污染（Van Cauwenberghe和Janssen，2014年；Ribeiro等人，2025年；Zhou等人，2026年）。它们的生态重要性和商业价值使它们成为监测微塑料污染的理想指示物种（Zhang等人，2020年；Silva等人，2025年）。多项研究报道了全球自然和水产养殖系统中双壳类动物中的微塑料存在（Qu等人，2018年；Paul等人，2023年；Brocardo等人，2025年；Zhang等人，2026年）。由于许多物种被整体食用或仅经过简单加工，外部和内部组织中的微塑料可能直接进入人类食物链，引发了关于饮食暴露和海产品安全的担忧（Pathak等人，2026年；Li等人，2019年；Silva等人，2025年）。通常通过将活的双壳类动物置于清洁、充氧的水中以清除肠道内容物来进行净化处理，以减少微生物和沉积物相关的污染物（Choi等人，2022年；Wang等人，2025年）。然而，其去除微塑料的效果尚不确定（Huvet等人，2025年）。虽然一些研究报道了微塑料含量的适度减少（Van Cauwenberghe和Janssen，2014年；Birnstiel等人，2019年），但其他研究则记录到微塑料去除效果有限或几乎不存在，尤其是对于纤维状和细小颗粒（Graham等人，2019年；Blasco等人，2024年）。这些不一致的结果表明，微塑料可能附着在鳃表面、滞留在消化腔内或被黏液包裹，从而限制了仅通过肠道清除的效果（Saunders等人，2026年）。此外，许多净化研究依赖于优化的实验室或工业流动系统，这些系统可能无法反映现实的市场或消费者操作情况，特别是在热带地区。因此，人们越来越关注额外的预处理方法以增强双壳类动物组织中微塑料的去除效果（Huvet等人，2025年）。软组织的表面清洁可能去除外部附着的颗粒，而鳃切除则针对已知会保留纤维状微塑料的鳃结构。然而，这些处理方法对微塑料的形态、大小分布和聚合物组成的影响尚不明确，尤其是在热带物种中（Naidu等人，2022a）。微塑料（<100微米）在各种处理后的持续存在进一步强调了需要综合和与消费者相关的缓解策略（Provenza等人，2025年）。为了解决这些问题，本研究调查了三种广泛消费的热带双壳类动物——Lamellidens marginalis（淡水）、Meretrix casta（河口蛤蜊）和Perna viridis（海洋贻贝）中的微塑料污染动态以及连续净化、表面清洁和鳃切除的有效性。L. marginalis是一种严格生活在淡水中的物种，与海洋生态系统没有生态关联；将其纳入研究有助于在统一的食品安全框架内比较不同水生环境中的微塑料去除效率。本研究量化了基线微塑料负荷，评估了在消费者相关条件下的物种和干预措施依赖的去除效率，并描述了处理后微塑料的形态、大小和聚合物组成的变化。通过关注热带淡水和沿海系统，这项工作提供了关键的基线数据和机制见解，以制定基于证据的缓解策略，提高海产品安全，并支持受微塑料影响地区的可持续水产养殖和渔业管理。

研究区域

本研究在印度马哈拉施特拉邦的西部沿海和内陆河流系统进行，该邦是一个濒临阿拉伯海的主要海洋省份（图1）。双壳类动物样本来自代表淡水、河口和海洋生态系统的三个不同生境。Lamellidens marginalis样本取自戈达瓦里河上游纳希克附近地区，该河是印度第二长的河流系统。

双壳类动物新鲜样本中的微塑料含量

所有新鲜分析的双壳类动物样本中都检测到了微塑料污染。程序和实验室空白对照组的微塑料计数较低，主要为纤维状微塑料，证实了样本处理过程中的背景污染非常低。不同物种之间的微塑料含量在个体和组织水平上存在显著差异（Kruskal–Wallis检验，H = 11.2，

物种特异性的微塑料存在和积累

所有新鲜分析的双壳类动物中普遍存在微塑料，证实微塑料污染现已普遍存在于热带淡水、河口和沿海系统中，这与全球观察结果一致（Van Cauwenberghe和Janssen，2014年；Ribeiro等人，2025年；Silva等人，2025年）。将本研究的结果与国家和全球数据集进行比较，发现微塑料含量和去除效率处于国际报告范围内，但存在显著差异。

结论

本研究显示，微塑料污染普遍存在于热带淡水、河口和沿海双壳类动物中，其积累模式受物种特异性生态、过滤生理和解剖结构的影响。在消费者相关条件下评估净化和收获后预处理方法表明，传统净化方法可以减少微塑料负荷，但不足以完全消除组织中的微塑料。鳃切除方法的性能始终优于其他方法。

作者贡献声明

贝贾瓦达·查尼基亚·奈杜（Bejawada Chanikya Naidu）：撰写初稿、方法论设计、调查实施和数据分析。K.A. 马丁·泽维尔（K.A. Martin Xavier）：撰写审查与编辑、项目管理和数据管理、概念构思。穆加利·德文德拉帕·萨哈纳（Mugali Devendrappa Sahana）：调查实施。阿莎·T·兰德格（Asha T. Landge）：资源协调和项目管理。萨蒂亚·普拉卡什·舒克拉（Satya Prakash Shukla）：监督指导。阿肖克·库马尔·贾伊斯瓦尔（Ashok Kumar Jaiswar）：验证和监督。穆扎马尔·霍克（Muzammal Hoque）：调查实施。比纳亚·布桑·纳亚克（Binaya Bhusan Nayak）：监督指导和项目管理。

出版同意

我还声明，本研究未考虑在其他地方发表，其发表已获得所有作者的同意，并得到了研究开展地的负责机构的明确或默示许可；如果被接受，也不会以相同的形式或任何其他语言（包括电子形式）在未经版权所有者书面同意的情况下在其他地方发表。

伦理批准

本研究未涉及人类参与者。所研究的生物（L. marginalis, M. casta, 和 P. viridis）是无脊椎动物，因此不需要正式的动物伦理批准。所有样本的采集和处理均符合标准采样程序和适用的机构及国家法规。

资金来源

本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

作者感谢ICAR-CIFE主任在研究期间提供的支持。