《Aquaculture Reports》:Heavy metal and microplastic contamination in green mussels (Perna viridis) collected from an important aquaculture area in Java, Indonesia: Bioaccumulation and risk assessment
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本研究分析了绿色贻贝(Perna viridis)中重金属(HMs)和微塑料(MPs)共同暴露的潜在健康效应,这些贻贝在印度尼西亚北部爪哇海岸的重要养殖区进行养殖。结果显示,除铅(Pb)略微超出国际机构设定的允许上限外,大多数重金属(镉Cd、汞Hg、铬Cr、铜
本研究分析了绿色贻贝(Perna viridis)中重金属(HMs)和微塑料(MPs)共同暴露的潜在健康效应,这些贻贝在印度尼西亚北部爪哇海岸的重要养殖区进行养殖。结果显示,除铅(Pb)略微超出国际机构设定的允许上限外,大多数重金属(镉Cd、汞Hg、铬Cr、铜Cu、砷As)在绿色贻贝组织中的浓度均在国际认可的可接受上限范围内。组织中分析的重金属水平低于暂定每周可耐受摄入量(PTWI)。目标危害商数(THQ)和危害指数(HI)值均低于1,表明单一重金属及其共存均不对消费者构成显著的非致癌威胁。砷、铅和铬的致癌风险(TCR)在可接受阈值内,表明不存在潜在的人体致癌风险。来自三宝垄(Semarang)地点的绿色贻贝组织中的微塑料(MPs)浓度最低,而来自Pasuruan、Gresik和雅加达(Jakarta)地点的MPs浓度无显著差异。所有研究地点检测到的MPs主要为尺寸<100 μm的黑色颗粒。在绿色贻贝组织中鉴定出八种不同的聚合物类型:聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。四个研究地点的聚合物危害指数(PHI)均归类为III级,表示高危害类别。
论文解读文章:绿色贻贝中重金属与微塑料的共暴露风险评价
**研究背景与问题**
海洋与海岸污染已成为全球关注的重要问题,源于工业化与城市化进程中产生的大量污染物。重金属(HMs)和微塑料(MPs)因其高毒性、难降解及累积特性,对水生生态系统和人类健康构成严重威胁。HMs主要来源于旅游、采矿、工业排放、石油运输及生活污水,而塑料制品的广泛使用及其低回收率(约14%–18%)导致大量塑料垃圾进入海洋环境。每年约900万吨塑料垃圾入海,并逐渐降解为尺寸<5 mm的MPs。绿色贻贝(Perna viridis)作为印度尼西亚爪哇北部沿海重要的水产养殖品种,富含蛋白质及不饱和脂肪酸,是当地居民廉价蛋白质来源。然而,贻贝的滤食性使其易从环境中富集HMs和MPs,且消费者通常整体食用(包括内脏),从而面临污染物暴露风险。以往研究多单独考察HMs或MPs的污染,但两者共存于海洋环境中可能产生协同毒性效应,而针对绿色贻贝中HMs与MPs共暴露的综合风险评估仍有限。为此,本研究旨在系统评估爪哇北部重要养殖区绿色贻贝中HMs和MPs的污染水平,并分析其对人体健康的潜在风险,为可持续水产养殖与公共健康管理提供依据。
**研究内容与结论**
研究人员于2025年4月至7月,在印度尼西亚爪哇岛北部四个重要绿色贻贝养殖区(东爪哇的Pasuruan和Gresik、中爪哇的Semarang、西爪哇的Jakarta湾)采集贻贝样本(壳长6.0–6.5 cm,湿重5.8–7.0 g),每地采集75个个体,分别用于HMs检测(15个)和MPs分析(60个)。通过测定组织中六种HMs(Pb、Cd、As、Hg、Cu、Cr)的浓度,评估其是否超出国际标准,并利用每日估计摄入量(EDI)、每周估计摄入量(EWI)、目标危害商数(THQ)、危害指数(HI)及目标癌症风险(TCR)进行健康风险评价。采用光学显微镜分析MPs的形态、颜色、尺寸,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)鉴定聚合物类型,并计算聚合物危害指数(PHI)及人体年MPs摄入量。
研究结果包括以下关键发现:
**1. 重金属(HMs)浓度与风险评估**
- **HMs浓度差异**:Gresik养殖区的绿色贻贝中Hg、Pb、Cd、Cu含量最低,而Pasuruan、Semarang及Jakarta四地浓度无显著差异;Gresik的Cr含量最高,所有地点As浓度无显著差异。
- **与标准对比**:除Pb(在Pasuruan、Semarang、Jakarta略超出WHO、USFDA、EC及印尼国家标准)外,其他金属均未超过国际可接受上限。
- **健康风险评估**:所有HMs的EWI均低于暂定每周可耐受摄入量(PTWI);THQ与HI值均<1,表明非致癌风险可忽略;As、Pb、Cr的TCR值在10
?4–10
?6范围内,属可接受致癌风险。尽管当前风险低,但长期大量消费可能累积毒性。
**2. 微塑料(MPs)污染特征**
- **丰度与形态**:MPs浓度范围为11–16颗粒/个体(4–5颗粒/g),Pasuruan最高,Gresik次之,Semarang与Jakarta最低。MPs形状以碎片为主,其次为纤维和颗粒;颜色主要为黑色,尺寸<100 μm。
- **聚合物类型**:鉴定出8种聚合物(PU、PE、PP、PA、PS、PVC、PVA、PMMA),其中Jakarta地点种类最多(8种),Semarang6种,Pasuruan4种,Gresik3种。
- **聚合物危害指数(PHI)**:所有地点PHI值均属III级(高危害类别),表明MPs可能携带高危害化学物质。
- **人体摄入估计**:爪哇北部居民通过食用绿色贻贝年均摄入MPs约21,250颗粒/人(范围19,430–23,301)。
**讨论与结论**
讨论部分指出,HMs来源与邻近河流输入密切相关:Jakarta湾通过9条河口接纳工业与生活废水;Semarang由Banjir Kanal河与Tanjung Emas港口污染;Gresik受Solo河沿岸170多家工厂废水影响;Pasuruan则源于Porong河农业与工业径流。与全球其他地区对比,本研究中Hg、As、Cd、Cu、Cr水平总体较低或中等,而Pb在爪哇部分地区偏高。MPs污染原因与各河流携带陆源塑料碎片有关,且聚合物类型(如PP、PE)与地区塑料使用模式一致。尽管HMs单项风险较低,但MPs因高PHI值及载带HMs的能力,可能增加复合毒性。讨论强调,MPs与HMs的相互作用可改变吸附、生物利用度及毒性,需进一步长期低剂量共暴露研究。结论部分总结:绿色贻贝中Cd、Hg、Cr、Cu、As均在安全限内,仅Pb略超标;HMs相关的THQ、HI、TCR均显示非致癌和致癌风险可接受。然而,MPs污染严重(PHI III级),建议减少绿色贻贝摄入以降低健康风险,并呼吁建立常规监测计划及社区-政府合作治理污染。