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南海所在沿海沉积物中微塑料对水生生物区系联合生态风险评估方面取得新进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-03-18  浏览次数:859
   近日,中国水产科学研究院南海水产研究所院级南海渔业生态环境监测与评价创新团队谷阳光研究员,联合河海大学姜仕军教授及日本山形大学Richard W.Jordan教授,在沿海沉积物中微塑料对水生生物区系联合生态风险评估方面取得新进展,相关研究成果以“Probabilistic risk assessment of microplastics on aquatic biota in coastal sediments”为题发表在国际环境知名期刊Chemosphere上(JCR一区,IF=8.8)。
 
  沿海地区一直受到不同程度的塑料污染,特别是微塑料的影响。微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒。当微塑料进入水体后,由于其小尺寸和比水重大,它们会在沿海沉积物中沉积和积累。先前的研究表明,沿海生态系统中相当大一部分微塑料积聚在沉积物中,尤其是在水流缓慢的地区,如河口和海湾。沉积物中的微塑料是一个重要的环境问题,因为这些小颗粒可能对海洋生物产生负面影响,最终影响整个食物链,包括商业上重要的鱼类品种和人类健康。因此,更科学和合理地评估沉积物中微塑料的生态风险显得尤为必要。
 
  为了有效解决微塑料污染问题,需要在生态风险较高的地区实施有针对性的控制措施。这需要使用可靠的指标评估微塑料在沉积物中引起的生态风险。评估与沉积物中微塑料相关的生态风险最常用的指标包括污染负荷指数(PLI)、聚合物危险指数(PHI)和潜在生态风险指数(PERI)。PLI指示微塑料污染的程度,但其局限性在于仅依赖于“贻贝监测”计划中测量的贝类中的金属浓度,同时忽视了其他水生生物并且未考虑微塑料的毒性。PHI基于微塑料的物理和化学特性以及类似材料的已知毒理学数据。通常情况下,PHI用于评估沉积物中微塑料的聚合物风险。PERI可以计算毒性并用于生态风险评估,但没有考虑微塑料在生态风险评估中的实际实验毒性,也不能提供水生生物对沉积物中微塑料的实际生态风险评估。
 
  概率风险评估(PRA)是一种系统评估和量化某一物体与系统、过程或活动相关的潜在风险的方法。它涉及识别危险、评估其概率和潜在影响,并分析如何减轻或控制这些风险。PRA概念考虑所使用的数据和模型中的不确定性和变异性,并使用概率方法估计风险水平并制定风险管理策略。PRA概念的目标是为决策者提供对涉及风险和不同风险管理选项之间的权衡的全面理解。因此,PRA概念优于上述三种传统方法。然而,目前尚未应用这种方法来评估沉积物中微塑料对水生生物的生态风险。
 
  自1989年以来,我国在水产品生产方面一直居世界首位,监测我国水产品的质量安全至关重要。广东省是我国最大的水产养殖生产地,因此其环境质量很大程度上影响国内外水产品的质量安全。柘林湾的海洋养殖规模和产量在广东东部地区居于首位,对当地经济发展做出了显著贡献。然而,近年来自陆源和水产养殖活动释放的营养物质和污染物已经对柘林湾的水生生态系统造成了不同程度的影响。
 
  因此,该研究选取柘林湾为研究对象,应用PRA概念进行评估沉积物中微塑料对水生生物的生态风险。评价方法的主要步骤包括:一是联合采用X射线荧光光谱、立体显微镜和微型傅立叶变换干涉等技术手段对微塑料的种类和特征进行了分类和鉴定,从而获取沉积物中微塑料丰度等特征数据;二是从ScienceDirect、Springer和CNK等国内外数据库获取微塑料水生生物区系毒性数据,构建物种分布敏感曲线;三是采用美国宇航局和环保署推荐的PRA概念模型,计算微塑料对水生生物区系联合生态风险概率。研究结果表明,柘林湾表层沉积物对水生生物区系联合生态风险概率为3.43%,属于低生态风险。
 
  本研究获得了海南省自然基金((422MS155)、国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”项目(2019YFD0901105)和中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费(2023TD15)项目的资助。
 
  全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653524003047
 

        2024年1月11日

来源:中国水产研究所

 
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