东江河源段表层水体及鱼类肠道中的微塑料污染特征
2024-01-01李敏倩董文亮郭翊宸公晗严慕婷
摘要:统计并分析东江河源段表层水体及鱼类肠道中的微塑料污染现状,可丰富内陆水域尤其是珠江流域的微塑料数据,为进一步研究淡水水体的微塑料污染特征提供数据支撑。2019年6月采集东江河源段的表层水体及䱗(Hemicculter Leuciclus)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、黄鳍刺鰕虎鱼(Acanthogobius flaviman)、鲤(Cyprinus carpio)、鲮(Cirrhinus molitorella)和子陵吻鰕虎鱼(Rhinogobius giurinus)的肠道作为试验材料,在体视显微镜下对表层水和鱼类肠道滤膜进行观察和记录,分析其微塑料污染特征。结果显示,6种鱼类的肠道中都发现了微塑料,丰度为57.3~2 910.3个/kg;水体中微塑料丰度为366.67~1 200个/m³。表层水中65.93%微塑料为蓝色,以纤维为主,尺寸<2 mm的微塑料占比达88.95%;鱼体中尺寸lt;0.5 mm的微塑料占比41.41%,超过84.73%为透明和蓝色,主要以纤维和碎片为主。使用傅立叶变换红外光谱仪对微塑料样品进行成分鉴定,表层水中微塑料主要成分是聚苯乙烯,占比37.5%;6种鱼类肠道内的微塑料成分以聚酰胺为主,占比22.39%。东江河源段表层水体的微塑料污染水平较低,水质较好;不同鱼类中的微塑料污染水平存在差异,污染水平总体偏高,可能与食性和栖息水层相关。
关键词:微塑料;表层水;鱼类肠道;污染特征;东江河源段
中图分类号:Q178.1" " " " 文献标志码:A" " " " 文章编号:1674-3075(2024)05-0159-11
早在2004年,Thompson等(2004)便提出了微塑料这一概念,它指的是直径小于5 mm的纤维、碎片、小球、薄膜等(Watts et al,2016;王西西等,2018)。微塑料又分为初生微塑料和次生微塑料,前者指在工业生产过程中就被制备成的微米级的微塑料颗粒,后者指来自水体或陆地上的大塑料碎片受到物理作用分裂而成的微型塑料碎片,如生活中塑料制品磨损、化纤类衣服洗涤等过程中都会产生次生微塑料(刘强等,2017)。如今,塑料的年产量为5亿t(张艳和张凡,2021),其中得到妥善处理的少之又少,大量塑料垃圾随着地面径流进入河流、湖泊、海洋,给生态环境、水产养殖系统等带来了持久影响。现在,无论是在水体、生物、大气、土壤、食品、饮用水还是在人体中都发现了微塑料的踪迹(张子琪等,2020),微塑料严重影响着人们的生活。
在国内,渤海、黄海、东海、南海这4大领海的表层水和沉积物中皆出现了不同程度的微塑料污染情况(Zhao et al,2014;Zhang et al,2015;Zhao et al,2015;Li et al,2021a),内陆河流如长江流域及其湖泊(Su et al,2016;Wang et al,2018;Yuan et al,2019)、河口(Zhao et al,2014;Zhao et al,2019)、三峡水库(Di amp; Wang,2018),以及珠江(Yan et al,2019)等水域也发现了微塑料的踪迹。水体和沉积物中的微塑料会影响水生生物。由于微塑料与水中的浮游生物大小接近,且具有易塑性,纤维状和碎片状的微塑料更容易被滤食性动物如贝类、蛤类等误食,从而导致微塑料在体内累积(孙承君等,2016)。通过生物富集作用,微塑料随着食物链从低营养级流向高营养级,最终在鱼体内富集(王金鑫等,2021)。如在苏州河、黄浦江(刘思琪和唐文乔,2022)、珠江流域(郑可,2019)、日本九州靠近东海海域(Yagi et al,2022)、韩国汉江(Park et al,2022)的野生鱼群体内都出现了不同程度的微塑料污染,甚至在南极的企鹅(Fragão et al,2021)体内都发现了微塑料。
广东省河源市内的东江河源段属于东江的中上游,其流域面积为1.38万km2,占东江流域总面积的39.03%,是珠江水系的重要组成部分。东江流经新丰江水库和枫树坝水库,每年为广州、东莞、深圳、惠州和香港特别行政区等重要城市提供超过90亿m3的用水量(林凌等,2016),是珠三角地区3 400多万人的生命之水;此外,新丰江水库作为东江水资源的调节枢纽,在农业、工业用水和生态需水等方面也起到了重要作用(王瑾和付永胜,2011)。因此,东江表层水体和鱼类肠道中的微塑料污染情况与人类的健康息息相关。本文以东江河源段的表层水及常见鱼类为研究对象,通过观察、记录和统计微塑料的丰度、类型、尺寸和颜色,评估以东江河源段为代表的淡水系统表层水及鱼类中微塑料污染现状,分析并讨论东江河源段表层水和鱼类肠道中的微塑料污染原因。
1" "材料与方法
1.1" "采样地点
2019年6月,在位于广东省河源市的东江河源段分别采集了表层水水样和鱼样(图1),采样点坐标见表1。设置了4个样点(S1~S4)采集表层水水样,每个样点3个平行样,共12个样品;设置了2个样点(Y1和Y2)采集鱼样,采集到当地代表性经济鱼类6种,共143尾,其中Y1处䱗(Hemicculter leuciclus)29尾,黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)25尾和子陵吻鰕虎鱼(Rhinogobius giurinus)29尾,Y2处黄鳍刺鰕虎鱼(Acanthogobius flaviman)27尾,鲤(Cyprinus carpio)16尾和鲮(Cirrhinus molitorella)17尾。
1.2" "样品采集与处理
在采集表层水水样之前,先用采集位点的水冲洗玻璃采水器。每个位点采集20 L水,每次使用5 L的量筒将水过滤到300目的钢筛中。钢筛中的沉淀物用纯水冲洗转移至100 mL玻璃瓶中,用封口膜封好,保存在4℃冰箱中待处理(Lin et al,2018;Yan et al,2019)。处理水样时,为避免与微塑料颗粒体积相似的有机物、藻类、微生物等影响观察和后续过滤,在室温下添加适量30% H2O2去除有机物等干扰,并在黑暗中放置24 h,直至样品中无肉眼可见的悬浮物和生物体。然后使用真空泵过滤样品,滤纸孔径为0.45 μm。过滤后将滤纸上的微塑料转移保存在干净的玻璃皿中,室温风干即可(Yan et al,2019)。
对所采集的143尾鱼,先测量每尾鱼的体长和体重(表2),并进行编号。用消毒好的解剖工具对鱼类样品进行解剖,取其肠道,放入装有10% KOH溶液的小玻璃瓶中,再将小玻璃瓶放进60℃的烘箱中,消解4 d。消解完成后,用300目的钢筛过滤掉油脂,再用蒸馏水对钢筛冲洗3次,所得液体用抽滤装置进行抽滤,滤膜孔径为0.45 μm。用蒸馏水冲洗装置内壁3次,确保过滤的微塑料样品全部转移到滤膜上(Bessa et al,2018)。
1.3" "微塑料观察与鉴定
使用体视显微镜(Optec SZ680)观察滤纸上的微塑料,并记录观察到的微塑料类型、颜色和尺寸。微塑料类型主要包括纤维、碎片、小球、薄膜4种,薄膜是膜状塑料,碎片形状不规则且边缘锋利,小球立体均匀,纤维均匀细长。颜色主要有透明、蓝色、红色、黑色、紫色等(王昆等,2017),尺寸按标准分别记录lt;0.5 mm、0.5~lt;1 mm、1~lt;2 mm、2~lt;3 mm、3~lt;4 mm和4~5 mm大小的微塑料。完成观察后,使用傅立叶变换红外光谱仪(Nicolet iN10,Thermo Fisher),对具有代表性的不同颜色和形态的微塑料样品进行成分分析。
1.4" "数据处理
将观察所得到的数据按照微塑料类型、颜色、尺寸分别进行记录,统计表层水微塑料和鱼类肠道中微塑料的丰度,并做相应的统计图。使用t-test对数据间的差异性进行分析,Plt;0.05差异显著,Plt;0.01差异极显著。
2" "结果与分析
2.1" "微塑料污染丰度与空间分布
东江河源段鱼类肠道微塑料丰度如表3和图2A所示。6种鱼类共143尾,体内均被检出微塑料污染,丰度为(6.69±2.67)~(43.04±18.49)个/尾。其中,在Y2处捕捞的黄鳍刺鰕虎鱼的微塑料丰度最大,为(43.04±18.49)个/尾,其次为在Y1处捕捞的䱗,丰度为(30.66±14.67)个/尾。子陵吻鰕虎鱼和鲮的微塑料丰度最小,分别为(6.69±2.67)个/尾和(6.76±3.44)个/尾。
东江河源段表层水微塑料丰度为366.67~1 200.00个/m³(图2B)。其中,位于东江干流的S4丰度最小,S3丰度略小,位于东江干支流汇合处的S1丰度最大。位点之间的微塑料污染丰度相差较大。
从栖息水层上看(表3),不同栖息水层的鱼类肠道微塑料丰度也有差别。其中,中下层鱼类肠道内微塑料丰度为(43.04±18.49)个/尾,总体大于中上层鱼类(30.66±14.67)个/尾和底层鱼类(6.69±2.67)~(15.08±8.53)个/尾。
2.2" "微塑料污染特征
东江河源段6种鱼类肠道微塑料尺寸以lt;2 mm的为主,总体占比90.97%以上(图3A),4~5 mm的微塑料最少,占比仅1%。其中子陵吻鰕虎鱼、鲮和鲤的肠道中lt;0.5 mm的微塑料占比78.5%以上,lt;1 mm的微塑料占比超过93.6%;黄颡鱼、䱗和黄鳍刺鰕虎鱼肠道中,lt;0.5 mm、0.5~lt;1 mm和1~lt;2 mm的微塑料占比接近,约各占30%。情况相似的是,表层水中超过88.95%的微塑料尺寸lt;2 mm(图3B),4~5 mm的微塑料仅在S1和S3采样点出现。其中,S3采样点1~lt;2 mm的微塑料占比达50%,S2采样点lt;0.5 mm的微塑料占比40.5%。
鱼类肠道中透明的微塑料总体占比最多(图3C),达68.75%,其中鲮和黄颡鱼肠道中占比超过了76%;其次是蓝色的微塑料,总体占比15.98%,在鲤和黄鳍刺鰕虎鱼肠道内占比较多,达20%以上,另外红色和黄色的微塑料在鱼体肠道里也较常见。表层水中以蓝色的微塑料为主(图3D),总体占比65.94%,其中S4采样点蓝色微塑料占比超过了90%;其次是红色和透明的微塑料,各占15%和10%。
在鱼类肠道中共发现了4种类型微塑料(图3E,图4),其中纤维最多,总体占比81.8%,碎片次之,约占15%,小球最少,仅在子陵吻鰕虎鱼、鲮和黄颡鱼中出现。另外,子陵吻鰕虎鱼中碎片比例高达70.6%,黄鳍刺鰕虎鱼中纤维比例超过93.7%,这可能与其食物来源有关。而在表层水中仅发现了纤维和碎片2种微塑料,其中纤维占绝大比例,达98.3%(图3F,图5)。
2.3" "微塑料化学成分
使用傅立叶变换红外光谱仪对187个具有代表性的微塑料样品进行鉴定,共鉴定出158个微塑料,10种化学成分(表4)。其中,聚酰胺和聚苯乙烯这2种成分占比最多,均占20.89%;其次是聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯,分别占20.25%和14.56%。其余6种化学成分占比较少,共占23.43%。
在表层水中检出的微塑料化学成分共6种(图6),主要成分是聚苯乙烯,占比37.50%,其次是聚乙烯和聚丙烯,均占16.67%;在6种鱼类肠道内检出的微塑料化学成分中聚酰胺占比最高,达22.39%,其次是聚乙烯和聚苯乙烯,分别占20.90%和17.91%。
不同鱼类肠道内检出的微塑料化学成分也有差异。黄鳍刺鰕虎鱼和黄颡鱼肠道内检出的化学成分种类最多,达8种,子陵吻鰕虎鱼检出7种,䱗和鲮都检出6种,鲤检出5种;且不同鱼类肠道内优势微塑料的化学成分有明显差异,鲤肠道内是聚乙烯,达61.90%,鲮的是聚对苯二甲酸乙二酯,达33.33%;黄颡鱼的是聚苯乙烯,达30.77%;黄鳍刺鰕虎鱼、䱗和子陵吻鰕虎鱼的均为聚酰胺检出最多。
3" "讨论
3.1" "东江河源段水体微塑料污染水平
东江河源段水质好,渔业资源丰富,适合发展渔业。本次研究选取东江河源段中具有经济价值的6种鱼类(黄鳍刺鰕虎鱼、䱗、黄颡鱼、鲤、鲮和子陵吻鰕虎鱼)和表层水作为试验对象,结果表明,143个鱼类肠道样品中均含有微塑料,12个表层水样品中也都含有微塑料,其微塑料污染来源可能与东江河源段附近的人类活动有关,如渔业活动、农业生产活动、水利设施建设活动等。东江河源段表层水的微塑料丰度为366.67~1 200个/m3,其他淡水流域(表5)如三峡水库(Di amp; Wang,2018)和丹江口水库(潘雄等,2021)的微塑料丰度远高于东江河源段的丰度,最多的达到12 611个/m³;洞庭湖和洪湖(Wang et al,2018)微塑料丰度与东江河源段的相近,但也约为东江河源段表层水丰度的2倍;青海湖(Xiong et al,2018)和巢湖(Li et al,2019)微塑料丰度最低,巢湖的仅为747个/m3,与东江河源段的接近。而广州市珠江流域河口处微塑料丰度为8 902个/m3(Yan et al,2019),远远高于东江河源段,这可能是因为微塑料丰度会受所经流域的人口密度、工业化污染和周围环境影响。东江河源段距离珠江流域河口处较远,水流速度较快,且属于国家级森林公园范围,绿植较多,人口密度低,污染源较少,所以微塑料丰度较低;随后东江流经惠州和东莞等区域广、人口密度大的城市,其生活污水和工业污水排放量加大,使得微塑料不断累积,所以珠江流域河口微塑料丰度较高。
另外,气候变化也会影响微塑料丰度。珠江流域雨季河流流速比旱季快,且水量大,更容易冲刷带走河床中的微塑料,从而使微塑料丰度下降。张闪闪(2019)对太湖水体进行微塑料调查研究发现,太湖2018年1-12月的水体微塑料平均丰度为13.2个/L,1月丰度最高,为24.4个/L,10月丰度最低,为8.9个/L;按季度分析得出太湖冬季微塑料检出范围较广,春季次之,夏季和秋季相差不大。其原因可能是太湖夏季(6-9月)雨水多发,约占全年雨量的55%,而冬季降雨活动较少。本次对东江河源段的采样处于丰水期(6月),而Yan等(2019)对珠江流域河口处的采样处于枯水期(12月),这也是东江河源段的微塑料丰度要低于珠江流域河口处的原因之一。
3.2" "东江河源段鱼类肠道微塑料污染水平
在东江河源段6种鱼类中,微塑料丰度为(6.69±2.67)~(43.04±18.49)个/尾,平均每尾样品含有(20.67±17.63)个微塑料,远高于上海主要河流鱼类(1.32±1.92)个/尾(刘思琪和唐文乔,2022)、韩国汉江鱼类(15.60±13.45)个/尾(Park et al,2022),与珠江流域鱼类(23.8±7.0)个/尾(郑可,2019)的微塑料丰度接近(表6)。韩国汉江鲤Cyprinus carpio的微塑料丰度(28.5±13.0)个/尾比本研究中的鲤(13.69±3.28)个/尾要高,上海主要河流中光泽黄颡鱼Pelteobagrus nitidus的微塑料丰度(0.81±1.03)个/尾比本研究中黄颡鱼(15.08±8.53)个/尾要低(表6)。由此可见,即使是同种或同属的鱼类,不同地区鱼类肠道中微塑料丰度也略有差异,这可能与鱼类所栖息水环境的微塑料污染程度不同有关,东江河源段表层水微塑料丰度为366.67~1 200个/m³,比广西大风江(Liu et al,2021)所采集的鱼类栖息水环境微塑料丰度(0.3~2.5)×10-3个/L高出许多,东江河源段微塑料丰度最小的鲮,其丰度(6.76±3.44)个/尾也高于大风江中微塑料丰度最大的花鰶Clupanodon thrissa(6.6±4.2)个/尾。
另外,东江河源段6种鱼类肠道的微塑料丰度相差较大,可能与鱼类的栖息水层和食性有关。
从栖息水层上看,中下层鱼类肠道内微塑料丰度(43.04±18.49)个/尾总体高于中上层鱼类(30.66±14.67)个/尾和底层鱼类(6.69±2.67)~(15.08±8.53)个/尾(表3)。Zhang等(2020)发现栖息于底层的少鳞鱚(Sillago japonica)体内微塑料丰度最高,栖息于下层水域的褐蓝子鱼(Siganus fuscescens)和中上层的鲻(Mugil cephalus)体内微塑料含量次之,而栖息于中层水域的短吻鲾(Leiognathus brevirostris)、斑鰶(Konosirus punctatus)和吉打副叶鲹(Alepes djedaba)体内微塑料含量最少;而且,在均为肉食性的3种鱼中,底层的短吻鲾和少鳞鱚对微塑料的摄取量高于中层的吉打副叶鲹。刘思琪和唐文乔(2022)研究的5种鱼类呈现出中下层鱼类体内微塑料丰度(1.52±2.20)个/尾最高,高于上层的(1.12±1.43)个/尾和中上层的(0.98±1.41)个/尾。Zhang等(2019)对东海舟山渔场的11种海洋鱼类研究也发现底层鱼类体内微塑料含量较高。Su等(2019)对中国东部沿海和河口地区的13种经济鱼类研究发现,来自不同采样地点的底栖鱼类如弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)、髭缟鰕虎鱼(Tridentiger barbatus)和斑尾刺鰕虎鱼(Acanthogobius ommaturus)的微塑料摄取量都比中上层鱼类的高。这些都和东江河源段6种不同栖息水层鱼类的肠道微塑料情况略有不同。
从食性上看,这6种鱼类可分为杂食性和肉食性。在杂食性鱼类中,䱗(30.66±14.67)个/尾更偏向于植食性,在食物链中处于初级消费者,随着摄食过程进入体内的微塑料会相对较多,在微塑料丰度上都高于黄颡鱼(15.08±8.53)、鲤(13.69±3.28)和鲮(6.76±3.44)个/尾。而属于肉食性的子陵吻鰕虎鱼的微塑料丰度最低,只有(6.69±2.67)个/尾。总体来看,杂食性鱼类肠道微塑料丰度比肉食性鱼类的高。这是因为肉食性鱼类在食物链中属于次级消费者,在摄食过程中进入体内的微塑料会相对少一些。而杂食性鱼类除了通过食物链的摄食在体内累积微塑料,还会通过滤食作用吸收水中的微塑料,所以杂食性鱼类体内微塑料含量较高(陆化杰等,2021)。刘思琪和唐文乔(2022)在上海主要河流5种优势鱼类肠道内发现,植食性鱼类似鳊(Pseudobrama simoni)微塑料丰度(2.17±2.71)个/尾最高,高于杂食性鱼类鲫(1.31±1.98)个/尾和䱗(1.12±1.43)个/尾,同样高于肉食性鱼类达氏鲌(0.98±1.41)个/尾和光泽黄颡鱼(0.81±1.03)个/尾。这与本研究中6种不同食性鱼类肠道内微塑料丰度情况大致吻合。
但特别的是,属于肉食性的黄鳍刺鰕虎鱼微塑料丰度(43.04±18.49)个/尾高于属于杂食性的䱗。情况相似的是,Zhang等(2020)通过对广东河口6种经济鱼的研究发现,处于同一海域中上层以浮游动物和有机碎屑为食的斑鰶体内的微塑料丰度大于肉食性鱼类吉打副叶鲹;而同样栖息在底层的肉食性鱼类少鳞鱚体内微塑料丰度却略高于植食性鱼类褐蓝子鱼。另外,Su等(2019)在中国东部沿海及河口捕捞的野生鱼类中发现,属于草食性的刀鲚(Coilia ectenes)的肠道微塑料丰度为(0.3±0.5)~(1.0±1.5)个/尾,远低于属于肉食性的斑尾刺鰕虎鱼(3.9±2.1)个/尾、髭缟鰕虎鱼(4.5±2.0)个/尾。本研究中黄鳍刺鰕虎鱼的微塑料丰度最高可能是由于其所处的栖息水层微塑料污染更为严重,或是微塑料可能通过食物网在高营养级不断累积(Zhang et al,2019),具体原因需要进一步研究。
3.3" "微塑料污染的可能来源
本次试验结果表明,无论是在鱼体内还是在表层水中,纤维类型的微塑料占比很大。这可能是因为当地渔民进行渔业活动时,所使用的渔网、渔绳等多为尼龙制品,其老化脱落是纤维来源之一。此外,还有可能是来自人类丢弃的塑料垃圾的分解、生活污水中纤维衣服的脱落和碎裂。而由于纤维具有可变形性,更容易被鱼类误认为食物而被吞食,所以鱼类肠道内多为纤维状。此外,鱼类肠道内碎片状微塑料含量也较多。碎片状微塑料属于次生微塑料,是较坚硬的大塑料被破碎分解后形成的。无论是纤维还是碎片,在鱼体肠道中和表层水中的微塑料尺寸大多lt;2 mm。从总体上看,在水体内微塑料尺寸lt;2 mm的占比89%,颜色主要为蓝色;在鱼体肠道内微塑料尺寸lt;2 mm的占比91%,大多为透明和蓝色,这可能是因为小尺寸的微塑料更容易被鱼类摄食。这种表观特征上的相似性,说明表层水中微塑料和鱼体肠道内微塑料具有一定相关性。不同的是,表层水中微塑料颜色成分较多,且占一定比例,这可能与塑料制作中添加的颜料在水中发生褪色有关(张钦洲等,2020)。
对东江河源段表层水和6种鱼类肠道内的微塑料聚合物用傅立叶变换红外光谱仪进行鉴定,得知表层水微塑料的主要成分是聚苯乙烯(37.5%)、聚丙烯(16.67%)和聚乙烯(16.67%)。长江流域中下游18个湖泊表层水中的微塑料聚合物主要是聚丙烯、聚乙烯和聚碳酸酯(Li et al,2019);珠江口表层水主要是聚酰胺、赛珞酚、聚丙烯和聚乙烯(Yan et al,2019),都与东江河源段表层水微塑料聚合物主要类型大致相同。
东江河源段6种鱼类肠道内微塑料聚合物主要是聚酰胺(22.39%)、聚乙烯(20.90%)和聚苯乙烯(17.91%)。在中国东海和舟山渔场捕捞的11种鱼类肠道微塑料中,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和丙烯酸是其主要的化学成分(Zhang et al,2019);在厦门湾捕捞的9种鱼类中,大多鉴定为聚酰胺和人造纤维(Wei et al,2022);在中国东海、南海和长江流域太湖里捕捞的21种鱼类肠道中,赛璐酚、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酯纤维这3种化学成分占比最多(Jabeen et al,2017)。这些都与东江河源段的6种鱼类肠道内微塑料聚合物成分略有差异。
通过微塑料聚合物的成分鉴定可以推测表层水和鱼体肠道内微塑料的来源。其中聚乙烯和聚丙烯由于重量轻、强度高等特点(周新军,2018),在包装行业中被大量使用,说明城镇污染已成为微塑料重要来源之一。除此之外,聚乙烯还可以用作地膜,具有保持地表温度和抑制杂草生长等优点,在农业生产中被大量运用(Briassoulis et al,2015)。聚酰胺俗称尼龙,由于具有极高强度,主要用作合成纤维,是鱼线的主要原料(王红专和高先明,2008)。聚苯乙烯泡沫塑料由于质量轻、强度高和保暖性强,不仅可以用作仪器的外包装及新鲜食物的运输箱,还可以用作水利设施的保温防冻、防渗等工程问题(张卫兵,2004)。因此,东江河源段表层水和6种鱼类肠道内的微塑料,主要来源于当地居民日常生活用品的包装材料废弃物,或是农业生产过程中使用的地膜,或是渔业过程中使用的渔网、鱼线等。
本研究揭示了东江河源段表层水中的微塑料污染特征和6种代表性经济鱼类,黄鳍刺鰕虎鱼、䱗、黄颡鱼、鲤、鲮和子陵吻鰕虎鱼的肠道微塑料污染特征。东江河源段表层水的微塑料丰度较低,水质较好。而6种鱼类肠道微塑料丰度不一,其丰度可能与鱼的食性和栖息水层有关,也可能与鱼类食物来源有关,但目前相关证据不足,未来可在这方面进行深入研究。
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(责任编辑" "熊美华)
Microplastic Pollution in Surface Waters and Fish Intestines
in the Heyuan Section of Dongjiang River
LI Min‐qian, DONG Wen‐liang, GUO Yi‐chen, GONG Han, YAN Mu‐ting
(College of Marine Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou" "510642, P.R. China)
Abstract:In recent years, microplastics have been found in the marine environment and organisms, and concern about their harmful effects has increased. However, there are" few studies on microplastic pollution in surface waters and organisms in inland waters, especially in the Pearl River basin. The Heyuan section of Dongjiang River within Heyuan City, Guangdong Province, in the middle and upper reaches of Dongjiang River, accounts for 39.03% of the Dongjiang River basin area and is an important part of the Pearl River water system. In this study, the surface water" and the intestines of six common fishes (Hemicculter Leuciclus, Pelteobagrus fulvidraco, Acanthogobius flaviman, Cyprinus Carpio, Cirrhinus Molitorella, Rhinogobius Giurinus) in the Heyuan section were selected for research, and we characterized microplastic pollution. Microplastic type, size and color in surface water and intestines were recorded using a stereomicroscope. In June 2019, 12 surface water samples from 4 sites (S1-S4) and 143 fish samples from 2 sites (Y1-Y2) were collected for microplastic analysis. Microplastics were found in the gut of all six fish species with abundances ranging from 57.3 to 2 910.3 particles/kg, and the abundance of microplastics in the water column ranged from 366.67 to 1 200 particles/m³. Microplastics with sizelt;0.5 mm in the fish body" accounted for 41.41% of the total microplastic particles, over 84.73% were transparent or blue, and consisted mainly of fibers and fragments. In the surface water, microplastics with sizelt;2 mm accounted for 88.95%, and most microplastics (65.93%) were blue and mainly fibers. The type of microplastic polymers was identified using FTIR spectroscopy and results show that the microplastics were primarily composed of polystyrene (37.5%) in the surface water and polyamide (22.39%) in the intestines of fish. Overall, the microplastic pollution levels in the surface water at Heyuan section of the Dongjiang River were low and the water quality was good, while the microplastic pollution levels in fish were generally high and varied by species, likely related to feeding habitats and the water layer inhabited. Our study adds to the microplastic database in inland waters, especially in the Pearl River basin, and provides data to support further studies on microplastic pollution in freshwater bodies.
Key words: microplastics; surface water; intestines of fish; pollution characteristics; Heyuan Section of the Dongjiang River