《Estuarine, Coastal and Shelf Science》:Microplastic Contamination in Commercially Important Marine Fish from the MENA Region: A Systematic Review of Occurrence, Trends, and Research Gaps under Uneven and Limited Evidence
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微塑料污染在 Middle East and North Africa (MENA) 食用海鱼中的系统性研究,纳入2018-2025年28项实地研究,发现纤维类微塑料占比超95%,但各国污染水平差异显著(0.31-60 items/individual)。研究揭示区域数据覆盖不均、方法学不统一及生态健康机制证据不足等问题,提出建立标准化监测体系以保障渔业和食品安全。
伊曼·阿尔·卡鲁西(Iman Al Kharusi)| 萨奇南丹·杜塔(Sachinandan Dutta)| 谢尔盖·多布雷佐夫(Sergey Dobretsov)
阿曼苏丹国苏丹卡布斯大学(Sultan Qaboos University),农业与海洋科学学院(College of Agricultural and Marine Sciences),海洋科学与渔业系(Department of Marine Science and Fisheries)
摘要
在中东和北非(MENA)地区,可食用海洋鱼类中的微塑料(MP)污染已成为一个日益严重的环境和食品安全问题。本系统综述整合了28项经过同行评审的、基于实地研究的结果,这些研究涵盖了MENA沿海水域,包括北非沿海国家(摩洛哥、突尼斯和阿尔及利亚),以及文献中提到的中东国家(伊朗、沙特阿拉伯、科威特、卡塔尔和埃及)。文献检索的时间范围为2000年至2025年,而符合条件的鱼类污染研究主要发表于2018年至2025年期间。证据分布存在地理差异,其中伊朗贡献了28项研究中的12项;阿曼、巴林、阿拉伯联合酋长国和伊拉克没有符合条件的研究。多项研究表明,多种具有商业价值的鱼类体内存在微塑料,其中胃肠道是最常被检测的部位,而可食用组织中的相关证据相对较少。纤维状微塑料最为普遍,出现在95.2%的鱼类物种中(60/63种),在不同聚合物类别中的出现比例分别为:聚乙烯(PE)95.1%(58/61种)、聚丙烯(PP)98.3%(59/60种)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)100%(16/16种)。各国鱼类体内的微塑料平均含量从每只0.31个颗粒(科威特)到每只60个颗粒(突尼斯)不等,这凸显了数据之间的显著异质性以及评估标准的缺乏一致性。主要存在的问题包括提取方法和聚合物鉴定方法的不一致性,以及关于微塑料在食物链中的转移机制、在组织中的分布及其对健康影响的证据不足。这些发现强调了开展标准化监测和基于证据的缓解措施的重要性,以保护渔业、生态系统和食品安全。本综述通过提供MENA地区鱼类研究中微塑料分布模式的定量分析和证据缺口,为相关研究提供了价值。
引言
海洋生态系统正受到人为废弃物的日益严重威胁,其中塑料是最持久且分布最广的污染物(de los Santos等人,2024年;Pawar等人,2016年;Singh等人,2025年)。塑料的耐久性、低成本和多功能性使其在各个行业得到广泛应用,但这些特性也导致了其在环境中的长期存在(Makhdoumi等人,2023年)。塑料通过多种途径进入海洋环境,包括河流径流、废水排放、沿海旅游、航运、渔业和纺织品生产(Anbumani & Kakkar,2018年;Ugwu等人,2021年)。常见的海洋垃圾包括渔网、塑料袋、瓶子和包装材料(Elias,2018年;Hardesty等人,2015年)。全球范围内,塑料占海洋垃圾的80-85%,在海岸线、表层水域、北极冰层和海底都有大量积累(Bagaev等人,2021年;Barnes等人,2009年;Bergmann等人,2022年)。微塑料(小于5毫米的塑料颗粒)尤其令人担忧,因为它们数量众多、持久性强且可能对生物造成影响(Kühn & Van Franeker,2020年)。微塑料可以是初次产生的——即以颗粒、珠子或纤维的形式有意制造——也可以是二次形成的——由较大塑料碎片降解而来(Yang等人,2024年)。它们已在多种海洋生物和人类相关产品(如海产品、蜂蜜和饮用水)中被检测到(Al Mamun等人,2023年;Miller等人,2020年)。
从浮游生物到顶级捕食者,所有营养级的海洋生物都可能摄入微塑料,这引发了人们对食品安全和生态系统健康的担忧(Covernton等人,2022年;Pironti等人,2021年)。已有超过800种野生鱼类被检测出含有微塑料,其中超过600种具有商业价值(Barboza等人,2023年)。微塑料及其相关污染物的生物累积可以通过海洋食物网传播,因此需要监测其对海产品安全和人类健康的潜在影响(Elizalde-Velázquez & Gómez-Oliván,2021年;Murugan等人,2023年)。摄入微塑料可能导致病理压力、虚假饱腹感、生殖能力受损和氧化应激,同时还会促进持久性有机污染物(POPs)、碳氢化合物和重金属的转移(Narayanan,2023年;Yu等人,2021年)。
值得注意的是,微塑料的摄入具有物种特异性,受栖息地、摄食策略和消化生理特征的影响,而不仅仅是营养级(Makhdoumi等人,2023年)。这使得生物放大效应的预测变得复杂,并凸显了确定可靠生物指示物种的必要性。虽然先进的分析技术(如傅里叶变换红外光谱法、拉曼光谱法和高光谱成像)被越来越多地用于微塑料的表征,但方法上的不一致性阻碍了跨研究之间的比较(Hermsen等人,2018年)。尽管全球范围内研究进展迅速,但MENA地区在微塑料研究方面的参与度仍然较低。阿拉伯湾及周边海域受到航运、水产养殖、石油作业和城市径流等人为因素的严重影响(Shabib等人,2024年)。同时,渔业和水产养殖对该地区的食品安全和经济至关重要(Bose等人,2010年;Elzaki,2024年)。然而,关于具有商业价值鱼类中微塑料污染的证据仍然零散,区域性的监测框架也亟待建立。
本综述系统地整理并分析了2000年至2025年间发表的经过同行评审的研究(以及2018年至2025年间符合条件的基于实地的鱼类污染研究),这些研究探讨了MENA沿海水域中具有商业价值的可食用海洋鱼类中的微塑料污染情况。鉴于自2018年以来MENA地区微塑料研究数量的迅速增加以及缺乏统一的区域评估标准,本综述与其他全球微塑料综述有所不同,特别关注了该地区的独特生态、地缘政治和渔业背景。遵循PRISMA(系统综述和元分析的优先报告事项)2020年指南,我们总结了微塑料的存在和丰度、颗粒特征(形状、大小、颜色)、聚合物组成及分析方法等方面的证据。因此,本综述:(1)评估了跨国家的分布模式;(2)分析了不同组织类型和方法之间的差异;(3)指出了限制可比性的证据缺口;(4)提出了标准化监测和政策相关研究的优先事项。全球综述缺乏关于人类摄入量的定量分析,而高消费量的MENA地区也缺乏类似的评估;我们的研究通过提供特定地区的暴露量和风险分析填补了这一空白。未来针对可食用鱼类组织中微塑料的研究至关重要,因为De-la-Torre(2020年)的研究强调了食品安全和人类暴露问题的重要性。尽管中东地区的研究正在快速增长,海产品消费量也很高,但目前仍缺乏针对该地区具有商业价值的海产品的微塑料污染和潜在人类暴露量的统一定量分析。本综述通过结合具体国家的数据、调整方法差异,并考虑MENA地区的渔业情况,提供了有针对性的区域分析。
通过整合来自消化组织和可食用组织的证据,并在可用情况下编制国家层面的流行率/丰度数据,本综述提高了跨研究的可比性,同时指出了地理上的盲点(如阿曼、巴林、阿拉伯联合酋长国和伊拉克)以及方法上的局限性(如提取流程、污染控制和聚合物鉴定方法的变异性),这些因素目前限制了区域的全面评估。
方法论
本研究采用系统综述方法,评估了阿拉伯湾及周边MENA海域中具有商业价值的可食用海洋鱼类中的微塑料(MP)污染情况,遵循了PRISMA 2020和Page等人(2021年)的指导原则,以确保研究的透明度、严谨性和可重复性。PRISMA流程图(图1)总结了筛选和选择过程。
所有检索到的记录均被导出至Microsoft Excel进行进一步分析。只有符合研究标准的研究才被纳入综述范围。
结果与讨论
本综述共纳入了28项经过同行评审的基于实地的研究,这些研究报道了MENA地区(包括阿拉伯/波斯湾、红海、地中海和阿曼海)可食用海洋鱼类中的微塑料污染情况。这些研究为了解微塑料的存在、浓度和特性提供了宝贵信息,但也暴露出在地理覆盖范围、方法和生态解释方面的显著差距。详细总结见补充表格。
结论
据我们所知,这是首项系统性地整合MENA地区海洋可食用鱼类中微塑料存在情况、聚合物组成、组织分布和政策背景的综述。通过识别空间分布模式和研究不足,本研究为标准化监测框架、机制研究和基于证据的政策干预提供了基础。迫切需要协调区域行动,以保护海洋生物多样性、渔业和食品安全。
伦理声明
不适用
CRediT作者贡献声明
谢尔盖·多布雷佐夫(Sergey Dobretsov):撰写——审稿与编辑、监督。萨奇南丹·杜塔(Sachinandan Dutta):撰写——审稿与编辑、数据可视化、验证、方法论设计、调查、资金获取、数据分析、概念构建。伊曼·阿尔·卡鲁西(Iman Al Kharusi):撰写——初稿撰写、方法论设计、数据分析、数据管理、概念构建
未引用的参考文献
Ahmadi等人,2022年;Amini-Birami等人,2025年;Akhbarizadeh等人,2019年;Akhbarizadeh等人,2018年;Esmaeilbeigi等人,2023年;Hosseinpour等人,2021年;Khattab等人,2022年;环境与气候事务部,2020年;Mobasheri等人,2025年;Pasalari等人,2025年;Zeghdani等人,2023年。
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。
数据可用性声明
本综述中提取和分析的所有数据均包含在文章及其补充材料中。如需,可提供整理好的数据提取电子表格。
致谢
作者感谢阿曼苏丹国苏丹卡布斯大学(Sultan Qaboos University)农业与海洋科学学院提供的宝贵研究设施和行政支持,这对研究的成功完成起到了重要作用。杜塔博士感谢MoHERI资助计划(Block-Funding Program 2024,RC/RG/AGR/MS&/24/183)对本研究的资助。第一作者感谢苏丹卡布斯大学研究办公室(Deanship of Research)授予她的博士学位。