: 罗马尼亚克里舒尔雷佩德河鱼类胃肠道微塑料摄入的初步研究:揭示淡水鱼类微塑料污染特征与生态健康风险

《Fishes》:Microplastic Uptake in Fishes from Cri?ul Repede River (Bihor County, Romania): A Preliminary Study Diana Cup?a, Marcus Drimbea and Andrei Togor

【字体: 时间:2026年03月10日 来源:Fishes 2.4

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  本研究是一项针对罗马尼亚克里舒尔雷佩德河鱼类的初步调查,发现所采集鱼类(包括鲃、欧鲃、圆鳍雅罗鱼等)胃肠道微塑料(MP)检出率高达100%。研究揭示了MP摄入的模式、颗粒类型与尺寸分布,并探讨了鱼类栖息地偏好、食性、个体大小与MP摄入量的关联,为评估淡水生态系统MP污染及其对水生生物和人类健康的潜在风险提供了重要数据。

  
1. 引言
塑料污染是影响海洋和淡水生态系统的全球性重大问题。每年生产的塑料达3.5-3.8亿吨,其中相当一部分最终进入环境。塑料颗粒大小不一,从厘米级的宏观塑料到中塑料(5.1–20 mm)、微塑料(MPs)(0.025–5 mm)乃至纳米塑料(<0.025 mm)。MP可被水生生物摄入并通过食物链传递,对水生生物和人类健康均构成影响。尽管全球关于鱼类胃肠道(GIT)中MP摄取的研究众多,但在罗马尼亚此类研究极少。因此,本研究旨在调查罗马尼亚克里舒尔雷佩德河(CR)中,来自不同人为影响程度河段的鱼类物种摄入MP的现象,并评估鱼类食性、栖息地等因素对摄入量的影响。
2. 材料与方法
研究在克里舒尔雷佩德河两个点进行采样:奥拉迪亚市上游的Gheghie村附近(点1)和奥拉迪亚市内(点2)。点1位于农村居民点和旅游区下游,点2位于城市环境。采样于2024年9月进行,使用电捕鱼法。共采集112尾个体,涉及圆鳍雅罗鱼(Squalius cephalus)、施氏雅罗鱼(Alburnoides bipunctatus)、鲃属(Barbus sp.)、软口鱼(Chondrostoma nasus)、文鮊(Vimba vimba)和褐鳟(Salmo trutta)等物种。这些物种分属不同的营养类别和栖息地偏好。
在实验室中,测量鱼类的体长、体重,并确定年龄。解剖取出胃肠道(GIT)并称重。通过过氧化氢(H2O2)和氢氧化钾(KOH)消化、过滤后,在立体显微镜下鉴定MP。MP按形状分为纤维、碎片、微珠和薄膜,按尺寸分为小MP(0.025–0.1 mm, 0.11–1 mm, 1.1–2.5 mm)和大MP(2.51–5 mm)。同时,对水样进行了MP分析。统计分析了MP含量与物种特征(年龄、长度、体重、GIT重量、营养类别、栖息地偏好)之间的相关性。
3. 结果
3.1. MP的普遍存在与数量
所有被分析的鱼类个体胃肠道中均检出MP。上游点总MP颗粒数为39,693,下游点为19,223。单个个体MP颗粒数范围在上游点为14至4716,下游点为2至3857。上游点褐鳟的平均MP/个体数最高(1377.5 ± 1340.50),下游点软口鱼最高(1046.09 ± 1104.15)。
3.2. MP类型与尺寸分布
MP的主要类型是碎片,上游占98.28%,下游占96.53%,其次是薄膜和纤维,微珠比例极低。统计分析显示,碎片比例显著高于其他类型。
MP的主要尺寸是0.025–0.1 mm类别,上游占98.54%,下游占96.8%,更大尺寸的颗粒比例依次递减。统计分析显示,0.025–0.1 mm尺寸的颗粒比例显著高于其他尺寸。
3.3. 栖息地偏好与营养类别的影响
对于水层-底栖(benthopelagic)鱼类,上游个体摄入的MP/个体数量显著高于下游。而对于底栖(benthic)鱼类,下游个体摄入的MP/个体数量则显著高于上游。
对于食无脊椎动物(invertivorous)的鱼类,上游MP摄入量(均值917.24 MP/个体)显著高于下游(91.5 MP/个体)。对于杂食性(omnivorous)鱼类,下游MP摄入量(均值607.4 MP/个体)略高于上游(567.27 MP/个体),但差异不显著。
3.4. MP摄入与个体特征的相关性
对于多个物种,MP摄入量与年龄、体长、体重、GIT重量呈正相关。例如,上游点施氏雅罗鱼的MP摄入量与年龄(0.93)和GIT重量(0.92)呈强正相关。下游点圆鳍雅罗鱼的MP摄入量与GIT重量相关性为0.88。这表明体型更大、年龄更长的个体倾向于摄入更多MP。
4. 讨论
4.1. MP污染水平与来源
尽管下游采样点位于城市区域,但上游鱼类GIT中MP总含量更高。这可能是因为上游河段沿岸居民点较多,非法倾倒塑料垃圾更易发生,这些垃圾在环境作用下分解为次级MP。此外,上游鱼类可活动的河段更长,可能接触到更多塑料污染。MP的主要类型是碎片,这源于进入水体的塑料制品在环境因素下降解产生的次级MP颗粒。
4.2. 摄入模式与生态风险
鱼类摄入的MP以微小碎片(0.025–0.1 mm)为主。这些微小碎片最为危险,因为它们可能进入血液,或穿过肠壁到达肌肉、肝脏、大脑等其他器官,引发负面生理效应,并可能沿食物链传递。虽然薄膜和纤维占比极低,但纤维可能来自大气沉降的纺织品纤维。
4.3. 栖息地与食性的影响
上游水层-底栖鱼类摄入更多MP,可能与沿岸塑料垃圾输入较多以及鱼类活动范围较大有关。下游底栖鱼类摄入更多MP,则可能表明MP在沉积物中累积,包括来自上游三个水库的颗粒。食无脊椎动物鱼类在上游摄入更多MP,可能与褐鳟在温暖季节于水面摄食行为增加有关。杂食性鱼类下游摄入量略高,主要归因于几乎专以底质为食的软口鱼在摄食时可能无意中吞入大量MP。
5. 结论
本研究表明,克里舒尔河中的鱼类在摄食时均会摄入MP颗粒。高检出率表明,栖息地偏好和营养类别对颗粒摄入的影响较小。在某些物种中,观察到GIT中MP含量与个体大小存在相关性。为评估MP从GIT转移到鱼类器官的程度以及对人类食用的潜在健康风险,需进一步研究。鉴于MP对鱼类生理、水生生态系统和人类健康的重要性,有必要将此类研究扩展到罗马尼亚更多河流、鱼种和不同季节,以更清晰地了解这一现象的严重性。
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