沿海环境中不同海水养殖方式下太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）体内的微塑料组成

《Aquaculture Reports》：Microplastic composition in Pacific oyster (Crassostrea gigas) from different mariculture methods in coastal environments

　　

研究人员调查了韩国南海与西海两个不同海水养殖站点养殖的太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）体内微塑料的浓度与组成。南海观测到的微塑料数量及均值高于西海，但差异不显著。总体而言，小型微塑料占比最高，其中<300 μm的碎片占观测微塑料总量的96.7%，且以碎片状为主（95.8%）。南海牡蛎体内的微塑料以聚苯乙烯（PS，68.5%）为主，而西海以聚乙烯（PE，27.7%）和聚氨酯（PUR，15.8%）为主。两地区C. gigas的养殖方式存在生态差异：南海主要采用延绳垂下式养殖（long-line hanging culture），西海则主要采用潮间带延绳养殖（intertidal long-line culture）。这导致两地C. gigas体内微塑料组成存在显著差异。结果表明，C. gigas体内微塑料的浓度与形状可随养殖方式、环境及栖息地而变化。本研究强调需进一步调查海水养殖生物体内的微塑料浓度，并指出微塑料组成会因所用养殖方式不同而存在差异。

论文解读：沿海环境中不同海水养殖方式下太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）体内的微塑料组成

一、研究背景与意义

塑料因其质轻、耐用、低成本等特性被广泛应用于包装、建筑、汽车、电子及农业等领域，全球塑料产量持续攀升，预计2050年可达33 BT。大量塑料废弃物进入环境，其中约40%释放到自然中。进入海洋的塑料在紫外线与机械磨损作用下降解为尺寸小于5 mm的初级或次级微塑料（Microplastics, MPs）。沿海生物受人类活动影响显著，双壳类如牡蛎因滤食习性极易误食并富集水体中的微塑料，成为人体暴露于微塑料的潜在途径。太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）是全球及韩国重要的海水养殖贝类，韩国产量约占全球40%。目前韩国主要有两种养殖模式：西海多用潮间带延绳养殖（intertidal long-line culture），南海多用延绳垂下式养殖（long-line hanging culture），不同模式使用的设施材料（如聚苯乙烯泡沫浮球、聚丙烯捆扎带）存在差异。然而，特定区域养殖技术与牡蛎体内微塑料积累之间的关系尚不清楚。为此，研究人员以韩国南海（9个站点）与西海（2个站点）养殖的C. gigas为对象，探究其体内微塑料的浓度、尺寸、形状及聚合物组成差异，并关联不同养殖方式的影响。该论文发表于《Aquaculture Reports》。

二、主要关键技术方法

研究人员于2020年7—8月在韩国沿海11个养殖点采集成熟C. gigas，南海9站采用船只切割垂下绳采样，西海2站于低潮进入滩涂切割附着 twine 采样，个体分离洗净后–20℃保存。以采样点为实验单位（南海n=9，西海n=2），每点分析9只牡蛎（3个混合样，每样3只）。前处理包括10% KOH 50℃分解有机质，未完全分解时用H₂O₂75℃补处理，经20 μm筛过滤后，用密度1.8 g/cm³的偏钨酸锂（LMT）溶液比重分离上层微塑料，20 μm不锈钢网收集。全程使用玻璃/不锈钢器皿与0.45 μm过滤液，设空气与流程空白。定性定量采用傅里叶变换红外光谱显微镜（FTIR，Nicolet iN10 MX）透射模式成像，以2700–3000 nm特征峰比对库（平均匹配度82.0%）鉴定17种聚合物。统计上先计算各站点均值，再用Welch两样本t检验比较区域差异（p<0.05显著），分类变量用卡方或Fisher精确检验，以Hedges’ g估计效应量，工具为R 4.5.0。

三、研究结果

3.1 C. gigas体内微塑料浓度

共从99只个体中检出1495粒微塑料，均值15.07粒/个体，2.43粒/g湿重（WM）；南海2.37粒/g WM，西海2.63粒/g WM。Welch检验显示区域间总粒数/个体（t=0.98, p=0.356）与单位湿重浓度（t=-0.20, p=0.844）均无显著差异。尺寸分布16.5–2924.8 μm，<300 μm占96.7%（<50 μm为33.2%，50–100 μm为43.1%，100–200 μm为17.8%，200–300 μm为2.6%），形状以碎片为主（95.8%）。聚合物以聚苯乙烯（PS, 60.78%）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚醚聚氨酯（PEU）、聚氨酯（PUR）六大类占97.4%。南海牡蛎湿重大于西海（t=3.661, p=0.006），但壳尺寸无差异。纤维可长达近3000 μm，碎片多≤200 μm；PP与PA因常呈纤维态相对较大。不同形状尺寸与牡蛎滤食捕获概率及体内滞留有关。

3.2 不同养殖方式下的微塑料差异

两区域主导聚合物不同：南海以PS（68.5%）为主，西海以PE（27.7%）与PUR（15.8%）较多；南海还检出较多PEU（20.3%）与PUR（15.8%）。南海多用延绳垂下式养殖，牡蛎常年浸没水中，悬挂于发泡PS浮球下5 m以上，长期接触海表微塑料富集层，破损PS浮球成为主要源；西海潮间带延绳养殖将牡蛎悬于滩涂上空30–50 cm，每日两次暴露于空气，滤食接触水柱微塑料时间较短，常用PP twine（捆扎带）易残留降解为小粒径MPs。FTIR验证现场采集的浮球碎片为PS（匹配95.30%），twine为PP（匹配94.47%）。此外，低密度聚合物（PE、PP、PS）倾向分布于表层水，高密度（PA、PMMA等）沉向深层/沉积物，结合养殖深度与暴露时间差异，进一步塑造了牡蛎体内MP聚合物谱。尽管单位湿重浓度无显著差异，但养殖设施材料、重力分层的暴露概率及暴露时长共同导致聚合物组成分化。研究也指出局限：未同步测定站点周边水体与沉积物MP本底，采样期夏季降雨可能影响近岸MP输入。

四、讨论与结论总结

研究人员认为，养殖贝类体内微塑料变异源于三方面：①养殖材料泄漏至环境的量与比例；②不同聚合物比重造成的水层暴露概率差异；③养殖方式决定的暴露时长。人工养殖双壳类通常比野生种微塑料更高，而本文首次揭示同一物种因养殖技术不同可导致体内微塑料组成差异。

结论部分翻译：

本研究调查了韩国南海与西海11个海水养殖场的养殖太平洋牡蛎（C. gigas）体内微塑料浓度与组成。总体观测微塑料中<300 μm占96.7%，以碎片形貌为主（95.8%）。两区域观测微塑料均值无显著差异，但类型与尺寸有区别。南海以PS（68.5%）为主，西海以PE（27.7%）和PUR（15.8%）较常见。南海平均粒径97.8 μm，西海41.7 μm。这与养殖方式差异相关：南海多用延绳垂下式养殖，西海多用潮间带延绳养殖。现场FTIR分析显示，相应养殖设施材料（PS浮球、PP twine）在微塑料中占比高。因此，贝类养殖中应避免使用易产生微塑料的材料。尽管未能直接与周围海水微塑料浓度关联，结果表明C. gigas体内微塑料浓度与形态可受养殖方式影响。