利用绿海葵(Anemonia viridis)作为生物指示剂,评估定向自然保护区中的人为污染情况

《Marine Pollution Bulletin》:Assessing anthropogenic pollution in an oriented nature reserve using Anemonia viridis as a bioindicator

【字体: 时间:2026年05月07日 来源:Marine Pollution Bulletin 4.9

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  特蕾莎·博塔里(Teresa Bottari)| 伊拉里亚·瓜达马尼亚(Ilaria Guardamagna)| 奇亚拉·阿纳斯塔西娅·布鲁诺(Chiara Anastasia Bruno)| 比拉尔·姆吉利(Bilal Mghili)| 弗朗切斯卡·法布里齐(Francesca

  特蕾莎·博塔里(Teresa Bottari)| 伊拉里亚·瓜达马尼亚(Ilaria Guardamagna)| 奇亚拉·阿纳斯塔西娅·布鲁诺(Chiara Anastasia Bruno)| 比拉尔·姆吉利(Bilal Mghili)| 弗朗切斯卡·法布里齐(Francesca Fabrizi)| 卡特琳娜·布兰卡(Caterina Branca)| 卡南·古纳塞卡兰(Kannan Gunasekaran)| 瓦莱里亚·康蒂·尼巴利(Valeria Conti Nibali)| 乔瓦娜·丹杰洛(Giovanna D'Angelo)| 莫妮克·曼库索(Monique Mancuso)

**意大利墨西拿海洋生物资源与生物技术研究所(IRBIM-CNR),地址:San Raineri 86,98122**

**摘要**
本研究首次评估了利用地中海海葵(Anemonia viridis)监测人为微颗粒(APs)的可行性,研究对象为位于地中海(意大利)的两个定向自然保护区:法罗湖(Faro Lake)和海滩岩(Beach Rock,位于Capo Peloro)。研究人员通过微拉曼光谱(micro-Raman spectroscopy)和 Fourier变换红外光谱(FT-IR spectroscopy)技术,对附着在表面或被海葵摄入的微颗粒进行了大小、形状、颜色及聚合物类型的分析。同时,还进行了风险评估,以评估其生态和健康影响。共有191个微颗粒被检测到(平均每个样本5.30个;每克样本0.70个,出现频率为88.89%)。其中,纤维状微颗粒占主导地位(90.58%)。在所有检测到的微颗粒中,棉纤维(28.41%)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,14.77%)和醋酸纤维素(12.50%)最为常见。Anemonia viridis作为一种敏感的生物指示剂,能够反映局部污染状况,为沿海塑料污染的监测和管理提供有力工具。此外,由于Anemonia viridis被某些地中海沿海社区作为食物(如油炸食品或汤品)消费,其体内微颗粒的检出结果引发了人们对人类在烹饪过程中可能接触微塑料及其相关毒理学风险的关注。

**1. 引言**
塑料污染,尤其是微塑料(MPs,尺寸范围100纳米至5毫米),因其持久性、普遍性和对生态系统的负面影响而成为全球海洋生态系统面临的主要人为威胁(Derraik, 2002; Cole et al., 2011; Macleod et al., 2021; Gunasekaran et al., 2026)。微塑料既来源于人工制造的微小塑料制品,也来自较大塑料碎片的二次破碎,这促进了它们的广泛传播(Song et al., 2017)。尽管沿海和开阔海域受到严重污染,但为保护生物多样性和生态系统健康,人们建立了海洋保护区(MPAs)。然而,微塑料可通过水动力和大气过程在更大范围内扩散,从而破坏保护区的保护效果(Luna-Jorquera et al., 2019; Zachello Nunes et al., 2023)。地中海作为一个半封闭海域,周围人口密集且海洋活动频繁,被视为微塑料污染的热点区域(Sharma et al., 2021)。海滩(Vlachogianni et al., 2020; Bouzekry et al., 2024; Mghili et al., 2024; Branca et al., 2025)、海水(Suaria et al., 2016; Adamopoulou et al., 2021)、沉积物(Cózar et al., 2015; Kazour et al., 2019; Bouzekry et al., 2024)以及海洋生物(Sharma et al., 2021; Soto-Navarro et al., 2021; Bouzekry et al., 2023; Bottari et al., 2024; Fabrizi et al., 2025)都受到了严重污染,引发了重大的生态和毒理学问题。海洋生物摄入微塑料可能与繁殖能力下降、摄食行为异常及能量代谢紊乱有关(Ali et al., 2021)。此外,微塑料还可能成为其他有害污染物的传播载体(Ali et al., 2025),因此需要加强环境监测(Rossatto et al., 2023; Maaghloud et al., 2025; Bottari et al., 2026)。传统生物监测方法主要针对鱼类(Parolini et al., 2023)和滤食性无脊椎动物(如贻贝、牡蛎和海参,Porter et al., 2023)。然而,最近研究表明,包括海葵在内的新型固着生物因分布于热带至极地海域、从浅海到深海的各种环境,成为监测微塑料污染的有潜力补充指标(Sun et al., 2022; Parolini et al., 2023; Aksun Tümerkan et al., 2024)。作为捕食性无脊椎动物,海葵以多种生物为食,对理解浮游生物与底栖生物的相互作用具有重要意义(Menezes and Thakur, 2022; Sun et al., 2022)。由于它们靠近污染源且具有非选择性悬浮摄食行为,海葵容易通过摄入或外部附着的方式接触微塑料,从而受到物理和化学影响。

地中海海葵(Anemonia viridis,Forsk?l, 1775)不仅营养价值高,对胆固醇水平有益(González et al., 2001),而且在多个欧洲地区作为食材被食用。在意大利,它分布于撒丁岛、西西里岛、卡拉布里亚和普利亚地区,当地人将其称为“orziadas”、“beccafico di mare”和“pupiddi di mare”。不同地区的烹饪方法各具特色:在普利亚地区,海葵通常裹上面粉后油炸至酥脆;在卡拉布里亚,则用于制作浓郁的汤品。在西班牙安达卢西亚地区,海葵被称为“ortiguillas de mar”,并融入多种传统菜肴,展现了地中海独特的风味。由于人们整颗食用海葵,若从受污染区域采集,可能会因微塑料的毒性及其表面的污染物而带来健康风险。因此,监测Anemonia viridis作为环境和食品安全指标的重要性不言而喻。本研究旨在探索将这种海葵作为地中海定向自然保护区内人为微颗粒污染生物指示剂的可行性。

为评估海葵样本中的微塑料污染潜在环境风险,研究人员计算了三个生态毒性指数(PLI、H和PRI),并分析了聚合物的危害程度,以量化污染水平并确定主要污染物类型。通过对摄入和附着在海葵体表的微颗粒进行综合分析,本研究为实现欧盟《海洋战略框架指令》(MSFD 2008/56/EC)的目标提供了支持,尤其是关于海洋垃圾的第10项指标,该指令强调了有效监测和减少沿海生态系统污染的必要性。此外,本研究还符合联合国可持续发展目标(SDGs)第14项——水中生命,通过开发创新监测工具促进了海洋生态系统的保护和可持续利用。本研究的新颖之处在于其对塑料污染的双层分析方法,以及其在地中海定向自然保护区的应用。通过评估Anemonia viridis中的微塑料和中等大小塑料污染程度,研究加深了对底栖生物对塑料污染脆弱性的理解,强调了将其纳入海洋保护区常规监测方案的必要性。

**2. 材料与方法**
**2.1. 研究区域与采样**
研究地点包括两个区域:法罗湖(Faro Lake,北纬38°16′07″,东经15°38′24″),通过法罗海峡(长425米,宽8米)与爱奥尼亚海相连;以及海滩岩(Beach Rock,北纬38°15′29″,东经15°37′06″),位于墨西拿海峡的甘齐里(Ganzirri)村落(图1,图S1 A,B)。这两个地点均属于佩洛里塔尼山脉(Peloritani Mountains)最北端的Capo Peloro定向自然保护区,属于具有重要生态和保护价值的保护区域(Bottari et al., 2017; Mancuso et al., 2023; Iaria et al., 2025)。该保护区包含沙丘和湿地系统,同时连接第勒尼安海和爱奥尼亚海。Capo Peloro自然保护区长期以来是水产养殖活动的中心,尤其是贻贝、牡蛎和蛤蜊的养殖地。然而,湖泊周围环境和海岸线高度城市化,周围建有铺砌的道路和小建筑(Somma et al., 2024)。墨西拿的海滩岩位于西西里岛东北海岸,是一个形状不规则的潮间带岩石带,延伸约两公里,其潮汐池塘形状多样,与海洋的连接程度不同,这些因素共同影响了其生物和非生物特征(Fazio et al., 2013; Cosentino and Giacobbe, 2015)。2025年5月,研究人员通过浮潜在这两个地点共采集了36株海葵样本(图1)。在Capo Peloro自然保护区的采样工作获得了管理机构墨西拿大都会市(Protocol No. 0006758/2023,日期2023年2月24日)的授权。具体来说,法罗湖采集了17株(图1 D,E),海滩岩采集了19株(图1 F,G)。为确保样本的代表性,所有样本均随机采集。采集过程中采用手动方法或金属铲刀小心地将海葵从基质上分离,特别注意保持足盘的完整性。采集后,样本立即放入装有来自采样地点海水的玻璃容器中以减少应激并保持环境原状,随后迅速转移到便携式冷藏箱中以便运输到实验室。抵达实验室后,容器中的海水被排出,并在-20°C下冻存以保存样本完整性,为后续处理和分析做好准备。

**2.2. 微颗粒的分离**
所有样本在4°C下过夜解冻。消化前,每个样本先称重并用Milli-Q水彻底冲洗。冲洗后的水收集在单独的玻璃烧杯中,用铝箔覆盖后放置在室温(约24°C)下,以分离附着的人为微颗粒。外部表面的微颗粒通过真空泵(Rocker)将冲洗水通过玻璃纤维过滤器(孔径1.6 μm,GF/A Whatman)过滤出来。所有微颗粒按大小、形状和颜色分类并拍照记录。然后根据Micalizzi(2024)的方案,将样本放入梯度玻璃烧瓶中进行消化处理。海葵摄入的微颗粒通过将生物材料浸泡在10%氢氧化钾(KOH)溶液中(比例1:5,w/v)并在50°C下孵育48小时进行提取。所有软组织完全溶解,形成均匀的绿色溶液。选择这种消化方法基于广泛验证的有效性,该方法能有效去除有机物同时保持聚合物完整性(Rochman et al., 2015; Kühn et al., 2017; Thiele et al., 2019)。消化后,使用15%氯化钠(NaCl)溶液(比例1:2,w/v)进行密度分离,混合液静置3小时以实现相分离并便于收集漂浮微颗粒。上清液经过仔细过滤。通过立体显微镜观察沉淀物的情况,验证了组织溶解的有效性和嵌入颗粒的释放情况。分离出的微颗粒按照与冲洗水相同的方案进行大小、形状和颜色分析。

**2.3. 质量控制**
为防止实验室操作过程中的空气污染,采取了以下控制措施:i) 限制实验室进入权限,工作人员仅允许穿着棉质防护服;ii) 所有工作台面和工具(完全由玻璃或不锈钢制成)在使用前用乙醇和去离子水或超纯水彻底清洗;iii) 所有容器(包括消化和过滤样本)均用铝箔覆盖;iv) 所有操作(样本制备、称重和过滤)都在通风橱内进行;v) 所有溶液(NaCl和KOH)在使用前均通过玻璃纤维过滤器(孔径1.6 μm,Millipore)在真空系统中过滤。为了监测和检测空气中的微颗粒和纤维,会在工作区域附近(例如通风橱内、立体显微镜附近)放置浸过Milli-Q水的空白过滤器。每两个样本取样后对空白过滤器进行一次过滤,从最终计数中扣除与空白过滤器上的微颗粒形状、大小和颜色匹配的颗粒(Micalizzi et al., 2024)。通过微拉曼光谱和傅里叶变换红外-ATR光谱对聚合物进行表征
在这项研究中,从总共收集的191件样本中,有88件(占样本的46.07%)接受了微光谱表征。这些样本是随机选取的。使用微拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对人工颗粒(APs)进行了鉴定。微拉曼光谱分析采用了Horiba Scientific公司的HR Evolution微共聚焦系统,该系统配备了532 nm激光二极管、20倍或50倍物镜、光圈范围为50至500,以及取决于样品和微拉曼光谱结果的不同光栅(600或1800条槽/毫米)。在200–4000 cm?1范围内的微拉曼信号由液氮冷却的电荷耦合器件(CCD)探测器收集。根据样品的微拉曼活性,积分时间从5秒到10秒不等,累计次数从2次到100次不等。为了防止样品降解,激光功率被调整到5到30 mW的范围内。对单个样品进行了多次测量以确保准确性,并分析了同一AP的不同部分,以消除局部杂质对微拉曼光谱的影响。在光谱数据处理的第一个步骤中,使用Labspec 6软件去除荧光背景、进行基线减除并过滤噪声。数据分析使用了Bio-Rad KnowItAll信息系统,并利用KnowItAll拉曼光谱库或Slopp/SloPP-E(Munno等人,2020年)来确定样品的聚合物组成。此外,通过2024年试用版可以访问KnowItAll拉曼光谱库,该版本包含与标准聚合物相关的拉曼子集(合成聚合物、单体、纤维和常见的人造材料),以及免费可用的Slopp和Slopp-E库。使用Hit Quality Index(HQI)来量化未知样品光谱与参考数据库中已知化合物光谱之间的相关性。按照Micalizzi等人(2024年)的方法,确定了至少80%的置信水平来识别阳性聚合物。

关于FTIR分析,使用Agilent Cary 630光谱仪结合特定的聚合物库(ST Japan Libraries for Cary 630/5500、Agilent Polymer Handheld ATR Library和Agilent Elastomer O-ring and Seal Handheld ATR Library)来检查可疑颗粒的化学组成。每次测量前都会记录背景扫描,并随后从样品光谱中减去。分析的光谱范围为400至4000 cm?1,每个光谱平均覆盖64次扫描,分辨率为4 cm?1.2.5。

**Snakelocks海葵的分类**
根据总重量(克),将Snakelocks海葵分为4个重量等级:
- 第一类:0.1–4.9克
- 第二类:5–9.9克
- 第三类:10–14.9克
- 第四类:> 15克
对于每个等级,计算了以下丰度指标:

- **出现频率(FO%)**:计算为从总样本中分离出的人造颗粒(APs)的数量所占的比例(FO% = 具有APs的个体数 / 总个体数 × 100)。
- **平均AP数量**:计算为在内部组织中发现的APs数量、外部附着的APs数量以及总APs数量之间的比率(N_AP数 / N_总个体数)。
- **平均AP数量**:还计算为在内部组织中发现的APs数量、外部附着的APs数量以及总APs数量与个体重量之间的比率(N_AP数 / 克)。
- 为了评估附着形式和摄入形式之间的AP丰度差异(每件样本和每克样本),进行了非参数Kruskal–Wallis检验。使用Mann–Whitney U检验评估附着形式和摄入形式之间AP大小的差异。此外,还进行了Pearson相关性分析,以研究AP丰度与Snakelocks海葵总重量之间的关系。差异在p < 0.05时被认为具有显著性。上述统计分析使用PAST软件(Hammer等人,2001年)进行。

**多变量分析**
为了比较不同地点的A. viridis中人造颗粒在大小、形状、颜色和聚合物方面的组成,进一步使用Primer 7软件包中的多变量分析进行了数据分析(Anderson,2024年)。数据集用于计算欧几里得距离相似性矩阵。进行了相似性分析(ANOSIM),以评估采样点之间微碎屑组成的差异显著性。然后应用多维缩放(MDS)排序来可视化相似程度。

**风险评估:污染负荷指数和聚合物危险指数**
在两个采样点,通过塑料含量来估计环境风险。根据Tomlinson等人(1980年)的方法,使用以下公式计算单个海葵的污染负荷指数(PLI):
(1) PLIi = Ci × Cbackground
(2) PLIarea = ∑j CJ × CFj × … × Cnj
其中Ci表示每个样本中的塑料含量(n件样本/样本),Cbackground表示海葵中的塑料背景浓度,n表示本研究中检查的样本数量。由于研究区域没有该物种的参考值(Nakano等人,2024年),因此将本研究中测量到的最低塑料含量视为Cbackground。区域MP污染负荷指数(PLIarea)计算为所有单个MP污染负荷指数的乘积的n次方根。

聚合物风险指数(H)和污染风险指数(PRI)由Kabir等人(2021年)开发,计算公式如下:
(3) Hi = ∑jm PjCi × Sj
(4) Harea = H1 × H2 × H3 × … × Hnn
(5) PRIi = Hi × PLIi
(6) PRIarea = PRI1 × PRI2 × PRI3 × … × PRInn
其中m是识别出的聚合物数量,j是指每种聚合物类型,P表示每个样本中识别的每种单一塑料聚合物的数量(j),Sj是根据Lithner等人(2011年)的报告确定的每种聚合物的危险分数。Hi表示单个海葵(i)的聚合物风险指数总和。Harea和PRIarea分别表示研究区域的MP聚合物风险和MP污染风险,计算为聚合物风险和污染风险分数乘积的n次方根。

**结果**
从两个采样点共收集了36件Snakelocks海葵。表1中报告的重量范围从不到1克到33克。在A. viridis中检测到总共191个人造颗粒(APs),平均每件样本5.30个(0.70个/克),出现频率为88.89%。

**表1. 检测到的Anemonia viridis样本数量及其总重量范围(TW,克)**
数据包括人造颗粒(APs)的丰度指数和出现频率(FO%)。

**Snakelocks海葵的分类和丰度指标**
根据总重量(克),将Snakelocks海葵分为4个重量等级,并计算了以下指标:
- 出现频率(FO%):计算为从总样本中分离出的人造颗粒(APs)的个体比例(FO% = 具有APs的个体数 / 总个体数 × 100)。
- 平均AP数量:计算为在内部组织中发现的APs数量、外部附着的APs数量以及总APs数量与总个体数量之间的比率(N_AP数 / N_总个体数)。
- 平均AP数量:还计算为在内部组织中发现的APs数量、外部附着的APs数量以及总APs数量与个体重量之间的比率(N_AP数 / 克)。
- 为了评估附着形式和摄入形式之间AP丰度的差异(每件样本和每克样本),进行了非参数Kruskal–Wallis检验。使用Mann–Whitney U检验评估附着形式和摄入形式之间AP大小的差异。此外,还进行了Pearson相关性分析,以研究AP丰度与Snakelocks海葵总重量之间的关系。差异在p < 0.05时被认为具有显著性。上述统计分析使用PAST软件(Hammer等人,2001年)进行。

**多变量分析**
为了比较不同地点A. viridis中人造颗粒在大小、形状、颜色和聚合物方面的组成,使用Primer 7软件包中的多变量分析进行了进一步分析(Anderson,2024年)。数据集用于计算欧几里得距离相似性矩阵。进行了相似性分析(ANOSIM),以评估采样点之间微碎屑组成的差异显著性。然后应用多维缩放(MDS)排序来可视化相似程度。

**风险评估:污染负荷指数和聚合物危险指数**
在两个采样点,利用塑料含量来估计环境风险。根据Tomlinson等人(1980年)的方法,使用以下公式计算单个海葵的污染负荷指数(PLI):
(1) PLIi = Ci × Cbackground
(2) PLIarea = ∑j CJ × CFj × … × Cnj
其中Ci表示每个样本中的塑料含量(n件样本/样本),Cbackground表示海葵中的塑料背景浓度,n表示本研究中检查的样本数量。由于研究区域没有该物种的参考值(Nakano等人,2024年),因此将本研究中测量到的最低塑料含量视为Cbackground。区域MP污染负荷指数(PLIarea)计算为所有单个MP污染负荷指数的乘积的n次方根。

Kabir等人(2021年)开发的聚合物风险指数(H)和污染风险指数(PRI)的计算公式如下:
(3) Hi = ∑jm PjCi × Sj
(4) Harea = H1 × H2 × H3 × … × Hnn
(5) PRIi = Hi × PLIi
(6) PRIarea = PRI1 × PRI2 × PRI3 × … × PRInn
其中m是识别出的聚合物数量,j是指聚合物类型,P表示每个样本中识别的每种单一塑料聚合物的数量(j),Sj表示根据Lithner等人(2011年)的报告确定的每种聚合物的危险分数。Hi表示单个海葵(i)的聚合物风险指数总和。Harea和PRIarea分别表示研究区域的MP聚合物风险和MP污染风险,计算为聚合物风险和污染风险分数乘积的n次方根。

**3.1. 人造颗粒的丰度和聚合物组成**
从两个采样点共收集了36件Snakelocks海葵。表1报告的重量范围从不到1克到33克。在A. viridis中检测到总共191个人造颗粒,平均每件样本5.30个(0.70个/克),出现频率为88.89%。

**表1. 检测到的Anemonia viridis样本数量及其总重量范围(TW,克)**
数据包括人造颗粒(APs)的丰度指数和出现频率(FO%)。两个地点的Harea值分别在75.88到26.59之间变化(图7B)。同样,两个采样点的PRIi值显示了从低到非常高的污染水平,数值范围从1到16,676,Faro Lake和Beach Rock的PRI面积分别为194.60和213.26,对应于中等污染水平(图7C)。发现的最危险聚合物是PU(危险评分13,844),其次是PES(1414)和PA(63),这些聚合物在两个地点的百分比各不相同。具体来说,PU在Faro Lake的关联Hi值为3194.77,而在Beach Rock为922.93,其次是PES,在Faro Lake和Beach Rock分别为217.54和329.93。PA在Faro Lake的值为14.54,在Beach Rock为2.10(表2)。下载:下载高分辨率图片(447KB)下载:下载全尺寸图片。图7. A. viridis个体的塑料相关风险估计值:(A) 个体污染负荷指数(PLIi);(B) 聚合物风险指数(H);(C) 污染风险指数(PRI)。表2. 不同采样点中检测到的有害聚合物,包括危险评分、聚合物类型、总数量(∑Pij)、出现频率(FO%)和相关的聚合物风险指数(Hi)。

4.1. 海绵虫中人工物质的丰度
对海绵虫中人工物质存在的分析提供了地中海两个自然保护区内的塑料污染的首批数据。将我们的发现与Vencato等人(2024年)关于萨丁岛A. viridis的研究结果进行比较,我们的数值较低。相比之下,Vencato等人(2024年)报告的摄入物品/标本的数量(13.3)和每克物品的数量(0.79)都较高。关于生物体摄入颗粒的频率(FO),Vencato等人(2024年)报告为100%,而我们的结果较低:Faro Lake为47.06%,Beach Rock为31.58%。Vencato等人(2024年)在萨丁岛的Anemonia equina标本中报告的丰度为每标本12.35个物品,每克0.70个物品,且频率为100%。Janssens和Garcia-Vazquez(2021年)在西班牙的A. equina个体中发现的丰度范围为每标本15.75到30.45个物品,每克16.15到21.82个物品,这些数值高于Vencato等人(2024年)和Aksun Tümerkan等人(2024年)报告的数值,后者在土耳其的A. equina标本中观察到每克1.95个物品。

4.2. 化学组成和来源
微拉曼和FT-IR分析鉴定出10种材料,包括1种人造微颗粒(棉花)、8种合成聚合物(丙烯酸、PA、PE、PES、PET、PEVA、PP和PU)以及1种半合成颗粒(CA)。在所有地点中,棉花是最丰富的人造物质。其高出现率以及与丙烯酸和PES的共同存在表明其来源可能与纺织品产品有关(Cesa等人,2017年)。纺织品衍生的人工物质的显著出现指向了一个额外的污染源,很可能与生活污水排放有关。此外,来自纺织品的微纤维通过城市径流进入沿海系统,成为污染的另一个途径(Almroth等人,2018年;Bouzekry等人,2023年;Fabrizi等人,2025年;Mancuso等人,2026年)。纺织品被广泛认为是微纤维的主要环境来源,仅合成织物每年就向海洋环境贡献了约50万吨微塑料(Manshoven等人,2022年)。同样,在从西班牙大西洋海岸收集的A. equina中也发现了棉花、纤维素和PES纤维(Janssens和Garcia-Vazquez,2021年;表S2)。PET、PE、PP和PEVA来源于一次性塑料制品,如包装、袋子和塑料薄膜以及其他一次性产品,包括家庭、工业和商业活动(Ryan等人,2021年;Kabir等人,2021年)。CA主要来源于香烟头,这是沿海环境中常见的污染物(Abbasi等人,2025年)。它还来自洗涤过程中或织物磨损释放的纺织纤维。

4.3. 风险评估
为了评估海洋环境中的初步生态风险,经常使用PLI和PRI(Kabir等人,2021年;Tomlinson等人,1980年)。本研究评估了A. viridis中的塑料污染水平,以了解定向自然保护区中塑料的潜在风险。PLI的结果表明,两个研究区域都受到污染。Faro Lake的Harea值(75.88)高于Beach Rock的Harea值(26.59)。Faro Lake的PRI面积(194.60)低于Beach Rock的PRI面积(213.26),尽管两个采样点的污染水平(Harea)和污染程度(PRIarea)均为中等。因此,两者之间没有显著差异。然而,如PU和PES这样的高危险评分聚合物尽管含量较低,但对污染的贡献很大,这表明即使少量也可能起决定性作用。此外,H和PRI值可能被低估了,因为在研究中所收集的某些聚合物并未包含在Lithner等人(2011年)的分类中,从而排除了许多潜在危险聚合物,影响了计算的准确性。尽管如此,使用这些指数仍然非常有价值,因为仅依赖聚合物的丰度可能会产生误导:一种浓度低的聚合物看起来影响较小,但由于其高危险评分,它可能比一种更丰富的但危险评分较低的聚合物更具危害性。

4.4. 与食用受微塑料污染的海葵相关的人类健康风险
食用海葵是意大利南部和安达卢西亚(西班牙)传统饮食的重要组成部分。在这两个地区,海葵通常整只食用,最常见的烹饪方法是将它们炸制,或者裹上面粉和脆皮。或者,它们可以被腌制或用来制作汤。然而,在炸制过程中达到的高温(约170-190°C)可能导致这些生物体内的聚合物降解并形成有害化合物,包括二噁英(Smith等人,2018年;Eshun和Pobee,2022年;Li等人,2022年)。有毒化合物的形成和释放受到受热材料的特定化学性质的影响(Li等人,2022年)。这强调了提高对涉及可能含有塑料碎片的海洋物种的传统烹饪方法潜在健康危害的认识的重要性。Janssens和Garcia-Vazquez在2021年的研究中指出,在比斯开湾捕获的A. equina标本中含有对公众健康和环境有害的微塑料。

5. 结论
海绵虫是固着生活的底栖刺胞动物,栖息在浅水沿海岩石基底,通常位于受人类活动影响的区域。它们的捕食策略——基于使用含有刺细胞的触手被动捕捉猎物和通过黏液保留颗粒——加上持续暴露于水柱中以及细颗粒的再悬浮,使它们特别容易拦截和保留悬浮颗粒,包括人为来源的颗粒。海绵虫的特性(固着性、与水柱和重新悬浮的沉积物的直接接触以及高效的颗粒捕获结构)支持它们作为特定地点人为颗粒污染的生物指示剂的潜力。我们的结果强调了像A. viridis这样的底栖生物的脆弱性,以及当前保护边界在完全减轻塑料污染方面的不足。生态风险分析表明Capo Peloro定向自然保护区的污染程度为中等,这突显了当前保护边界的局限性以及需要进一步实施保护措施的必要性。A. viridis的生态特征,包括其固着生活方式和非选择性摄食方式,使得可以对局部污染进行空间上的明确评估,提供了环境微颗粒丰度和生物可利用性的综合视图(Sun等人,2022年;Aksun Tümerkan等人,2024年)。重要的是,A. viridis是一种在地中海社区中食用的物种,这引发了人们对人类通过饮食摄入微颗粒及相关健康风险的关注。除了物理积累外,A. viridis的微生物群也会因人类引起的压力而发生变化,表明微生物失调是另一个敏感的生物标志物。这些观察结果指出了改进监测计划、加强塑料废物法规和提高消费者对海鲜准备的认识的必要性,以减少人类因微塑料污染而面临的风险。

Teresa Bottari的贡献包括:撰写原始草案、项目管理、资金获取和数据管理。Ilaria Guardamagna的贡献包括:撰写与编辑、方法学、数据分析、数据管理以及撰写原始草案。Chiara Anastasia Bruno的贡献包括:撰写与编辑、方法学、数据分析以及撰写与编辑。Bilal Mghili的贡献包括:撰写与编辑。Francesca Fabrizi的贡献包括:撰写与编辑和方法学分析。卡特里娜·布兰卡(Caterina Branca):写作——审稿与编辑
卡南·古纳塞卡兰(Kannan Gunasekaran):写作——审稿与编辑
瓦莱里亚·孔蒂·尼巴利(Valeria Conti Nibali):写作——审稿与编辑
乔万娜·丹杰洛(Giovanna D’Angelo):写作——审稿与编辑,项目监督
莫妮克·曼库索(Monique Mancuso):写作——审稿与编辑,项目监督,资金筹措,项目构思

**资金支持**
本研究由意大利大学与研究部推出的“国家恢复与韧性计划”(National Recovery and Resilience Plan,简称NRRP)第四项任务的第二部分(投资编号1.4,项目招标编号3138,发布日期2021年12月16日;由2021年12月18日的第3175号法令修订)以及欧盟“下一代欧洲计划”(European Union – Next Generation EU)共同资助。该项目依据项目编号CN_00000033获得资助,特许协议编号为1034(发布日期2022年6月17日),项目名称为“国家生物多样性未来中心”(National Biodiversity Future Center,简称NBFC)。
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