对安达曼和尼科巴群岛（位于印度洋北部）上人为产生的大型垃圾及其对海草草地影响的评估

《Marine Pollution Bulletin》：Assessment of anthropogenic macro-litter and its impacts on the seagrass meadows of the remote Andaman and Nicobar Islands, northern Indian Ocean

本研究首次对安达曼和尼科巴群岛海草床中的宏观垃圾进行系统性评估，发现塑料占比高达88%，主要来自陆基活动。尽管该区域偏远，仍存在严重污染，对濒危物种构成威胁，需加强管理和监测。

　　

文卡特桑·希瓦·尚卡尔（Venkatesan Shiva Shankar）|尼拉姆·普尔蒂（Neelam Purti）|卡利亚安·德（Kalyan De）|甘塔·纳尔希穆卢（Ganta Narshimulu）|普拉迪普·潘达（Pradip Panda）|苏尼尔·雅各布（Sunil Jacob）

印度安达曼和尼科巴群岛中北部马哈特玛·甘地政府学院（Mahatma Gandhi Government College）科学系，邮编744 204

摘要

宏观垃圾，尤其是塑料，对海洋生态系统构成了严重威胁，然而其在印度洋海草草地中的分布情况仍缺乏量化数据。本研究首次提供了关于安达曼和尼科巴群岛（Andaman and Nicobar Islands, ANIs）海草草地中宏观垃圾的数量、组成及生态风险的证据。这些数据在印度北部海洋生物多样性热点地区极为稀缺。通过浮潜和潜水进行的视觉调查共记录到4257件宏观垃圾，平均密度为0.59 ± 0.17件/m2。塑料在垃圾中占比最高（88%），其次是玻璃（8%）、金属（3%）和橡胶（1%）。陆地活动产生的垃圾占85%，与渔业相关的来源占15%。塑料碎片（38%）和瓶子（10.9%）最为常见。环境质量指数显示，这些海域的环境状况从较为清洁到严重污染不等（CEI：8.88–39.18），即使在偏远岛屿，塑料负荷也较高（PAI：2.36–8.92），表明塑料可能从更广阔的印度洋区域被运输而来。有害垃圾，尤其是废弃的渔具（HII：0.42–2.81），存在较大的缠绕风险。海草草地中的垃圾堆积对儒艮和海龟等受威胁的动物构成了缠绕威胁。这些发现凸显了持续监测和加强区域废物管理策略的迫切性，以减轻海洋垃圾对海草生态系统的影响。

引言

近年来，由于海洋垃圾（尤其是塑料）对海洋生态系统的广泛影响，这一问题引起了全球关注（Bergmann等人，2015年；Rangel-Buitrago等人，2022年）。1950年至2015年间，全球塑料年产量从200万吨增加到3.8亿吨（Geyer等人，2017年），预计到2050年将达到8.32亿吨（Dokl等人，2024年）。联合国环境规划署（UNEP，2021年）估计，截至2015年，全球海洋中已积累了约7500万至1.99亿吨塑料。此外，每年约有800万至1000万吨塑料进入海洋（Williams和Rangel-Buitrago，2022年）。如果照现状发展，到2050年全球塑料污染量预计将达到6610万吨（Yan等人，2024年）。因此，联合国意识到海洋塑料污染的严重性，并将其纳入可持续发展目标（SDGs）中，设定了具体目标（14.1）来应对这一问题。目标14.1旨在到2025年尽量减少和防止各种形式的海洋污染，特别是来自陆地活动的垃圾和营养物质输入（Tuuri和Leterme，2023年）。陆地来源的垃圾包括：河流（Gallitelli和Liro，2024年；Meijer等人，2021年）、雨水和污水径流（Andrzejak等人，2023年；Lincoln等人，2022年）、沿海地区活动（Cerqueira等人，2025年；Das等人，2025年；Thiagarajan和Devarajan，2025年）、工业活动（Deville等人，2023年；Ullah等人，2023年）、农业径流（Luna Juncal等人，2023年）以及风的影响（Cózar等人，2021年；Lincoln等人，2022年）。海洋来源的垃圾包括：航运（Lebreton等人，2022年；Ryan，2023年）、渔业和水产养殖（Fruergaard等人，2023年；Sbrana等人，2025年；Shankar等人，2024年）、海上活动（Abousnina等人，2025年）以及非法倾倒（Graham，2024年；Ryan，2023年）。然而，海洋中80%的垃圾来自陆地来源（Hudson等人，2025年）。

全球众多研究人员报告了塑料污染对蓝色生态系统（如河口（Bornt等人，2025年；Wei等人，2025年）、海滩（Lawen等人，2024年；Praved等人，2025年；Sen等人，2025年）、深海（Cusba等人，2025年；Martínez-Dios等人，2025年）、珊瑚礁等关键栖息地（De等人，2022年；Praved等人，2025年；Shankar等人，2025年）、红树林（Cerri等人，2025年；Das等人，2025年；De等人，2023年）、沙丘植被（Battisti等人，2023年；De等人，2025年；Gallitelli等人，2023年）以及海草（Cousins等人，2025年；Pedraza-Venegas等人，2025年）的严重影响。Ciaralli等人（2024年）的综述指出，关于海草生态系统中人为垃圾污染的研究仍不充分，大多数研究集中在欧洲，缺乏其他地区的数据。

海草是一种特殊的海洋被子植物，全球共有12属72种（Short等人，2011年）。它们分布在163个国家的浅水区域，全球覆盖面积估计在160,387平方公里至266,562平方公里之间，其中约一半位于印度-太平洋地区（McKenzie等人，2021年；UNEP-WCMC，2021年）。海草提供了多种服务，如稳定沉积物、改善水质、促进养分循环、抵御沿海灾害、保障食物安全、为多种海洋生物提供繁殖场所、碳封存以及减缓气候变化（Ito等人，2024年；McHenry等人，2023年；McKenzie等人，2021年；Nyangoko等人，2025年；Villa Castrillón等人，2025年；Wallner-Hahn等人，2022年）。然而，多种压力因素影响着海草生态系统，如水污染、沿海基础设施开发、船舶交通、渔业、气候变化、自然灾害、沉积物堆积、疾病爆发等（Acharyya等人，2023年；Aoki等人，2020年；Bass等人，2024年；Cordova等人，2025年；DuBois等人，2024年；Gopi等人，2020年；Li等人，2025年；McMahon等人，2022年；Turschwell等人，2021年；Vogel等人，2021年）。此外，管理不善的人为垃圾，尤其是塑料，会对海草造成严重损害，如缠绕、物理损伤、阻碍光合作用以及引入有害物质，从而影响整个海草生态系统及其食物网和依赖它的生物多样性（Bonanno和Orlando-Bonaca，2020年；Douglas等人，2024年；Gaboy等人，2022年）。

亚洲国家是目前全球未妥善管理塑料垃圾的主要来源国，印度洋沿岸国家对此问题日益关注（Cottom等人，2024年；Sivadas等人，2022年；Van Der Mheen等人，2020年）。Cottom等人（2024年）的最新研究将印度列为全球塑料垃圾管理不善最严重的国家之一。因此，大量未妥善管理的塑料垃圾在印度海岸线堆积（Sambandam等人，2024年；Sivadas等人，2022年），这引发了人们对生物多样性和生态系统健康的担忧（Sambandam等人，2024年）。然而，在印度背景下，塑料对蓝色生态系统的影响范围仍不明确（Ranjani等人，2021年；Sivadas等人，2022年）。印度沿海水域中普遍存在的塑料是一个重要的但未被充分报道的压力因素，可能对海草生态系统产生负面影响。印度一些最原始的海草草地和生物多样性最丰富的栖息地位于北印度洋的安达曼和尼科巴群岛（ANI）（Gole等人，2023年；Thangaradjou和Bhatt，2018年）。此外，ANI的海草支持着多种生物，包括脆弱的儒艮（D'Souza等人，2015年）。尽管这些群岛相对孤立，但它们仍无法免受全球人为塑料污染的影响（Kiruba-Sankar等人，2025年；Shankar等人，2024年；Shankar等人，2025年）。

海草草地在这些偏远岛屿上发挥着重要的生态和社会作用，通过渔业支持当地生计、促进旅游业并提供自然海岸防御。本研究旨在强调ANI海草草地中海洋垃圾的普遍存在——这一地区虽然被公认为生物多样性热点，但在全球海洋污染研究中却未得到充分重视。本研究旨在通过识别垃圾的类别、来源及其影响，为监测和有效的管理措施奠定基础。研究强调了制定保护政策以减少海洋垃圾影响、保护海草生态系统的生物多样性和恢复力的紧迫性。

研究区域描述

安达曼群岛面积为5659平方公里，位于孟加拉湾，地理坐标为北纬10°15′00″至13°15′00″，东经92°15′00″至93°15′00″（图1）。该群岛拥有多样化的蓝色生态系统，如红树林、珊瑚礁和海草。该地区属于热带气候，年平均降水量约为3000毫米，其中约2100毫米（70%）集中在西南季。

宏观垃圾的数量和组成

从安达曼群岛的12个海草草地中收集了4257件垃圾样本，平均垃圾密度为0.59 ± 0.17件/m2，范围在0.31至1.55件/m2之间。垃圾密度最高的地点是布鲁克沙巴德（Brookshabad，1.55 ± 0.56件/m2），其次是哈多（Haddo，1.21 ± 0.44件/m2）。胡特湾（Hut Bay，0.71 ± 0.28件/m2）和布尔马纳拉（Burmanallah，0.54 ± 0.06件/m2）的垃圾密度也较高。相比之下，其他地区的垃圾密度较低。

结论

本研究首次全面评估了安达曼群岛海草草地中宏观垃圾的数量、组成和来源。这些数据在印度洋这一具有重要生物多样性但信息匮乏的热点地区尤为重要。除了确定垃圾的基线数量和组成外，我们的研究还表明，海草草地是人为海洋垃圾的主要汇。塑料在垃圾中占比最高（88%），其中85%来自陆地活动，另外一部分来自废弃物品。

作者贡献声明

文卡特桑·希瓦·尚卡尔（Venkatesan Shiva Shankar）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、方法论设计、数据分析、数据整理。尼拉姆·普尔蒂（Neelam Purti）：撰写 – 审稿与编辑、数据整理。卡利亚安·德（Kalyan De）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化制作、方法论设计、数据分析、数据整理。甘塔·纳尔希穆卢（Ganta Narshimulu）：撰写 – 审稿与编辑、数据分析、数据整理。普拉迪普·潘达（Pradip Panda）：撰写 – 审稿与编辑、可视化制作、数据分析、数据整理。苏尼尔（Sunil）：

伦理声明

本研究未涉及任何动物实验。

提交声明与验证

作者声明本文未在其他地方接受发表审核，其发表已获得所有作者的同意，并且在工作所在地获得了相关机构的明确或默示许可。如果本文被接受，未经版权所有者书面同意，不得以任何形式（包括电子形式）在其他地方发表。

资金来源

本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何资助。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢安达曼和尼科巴群岛政府环境与林业部门允许进行这项研究。KD感谢CSIR-NIO主任提供的研究设施。作者还感谢编辑和匿名审稿人对本文的宝贵意见。