《Marine Environmental Research》文章:贝类养殖场及其附近的微塑料丰度:东方牡蛎(美洲牡蛎)移植研究

自20世纪50年代以来,塑料生产一直在增长,是一种普遍存在的海洋环境污染物。软体动物是一种有价值且可持续的海产品,约占全球水产养殖产量的21%。由于双壳类软体动物在其自然环境中消耗微塑料,因此人们对水产养殖装置中微塑料的脱落以及食用贝类的安全性有了更多的关注。几项研究已经确定在贝类中发现了微塑料,但没有证据表明其来自水产养殖设备。一些研究将双壳类动物组织中的微塑料丰度与周围水或沉积物中的丰度进行了比较,但未对养殖渔具进行现场取样。相反,这些研究依赖于以前的工作来估计渔具的贡献,或者基于在水产养殖场发现的典型聚合物得出的结论。本文介绍的研究评估了一个水产养殖场对朗伊兰海峡(LIS)近岸环境中MP负荷的潜在影响。此外,本研究还探讨了底托盘牡蛎养殖,这是一种与以往研究不同的水产养殖场类型。在一个水产养殖场调查了美洲牡蛎和海水中发现的微塑料类型,以确定水产养殖活动是否代表微塑料污染的重要来源。将无人看管的牡蛎肠道和现场收集的水产养殖渔具采集的牡蛎肠道和海水样本中的微塑料浓度进行比较。进行了移植实验,以评估当这些牡蛎被移植到远离养殖场的地方时,东部牡蛎体内微塑料的类型和浓度是否发生了变化。

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图1朗伊兰海峡采样地点地图:诺沃克(2017年秋季和2018年春季采样;)、尼安蒂克湾贝类养殖场(NB, 2021年夏季采样)和艾弗里角码头(AP,2021年夏季采样)。在美国地图上,朗伊兰海峡用红色圈起来。
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表1 从牡蛎肠和海水样品的阳性对照中检测聚乙烯微球(直径125-150 μm)和尼龙微纤维(长度150-260 μm)的平均回收率百分比(每种聚合物和环境介质N = 3)。数据为平均值±平均值的标准差。 
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表2在不添加人造丝的条件下,所有实验组的牡蛎( AP1, NB1, AP to NB, NB to AP, AP2, NB2)和海水(AP1、NB1)中MP的平均浓度。然后基于微球和微纤维的总体平均回收百分比调整浓度,以给出“针对分离期间的损失调整的平均浓度”。然后根据目视分选错误率进一步调整这些调整后的浓度,以得到“针对目视分选期间损失调整的最终平均浓度”。数据为平均值±平均值的标准偏差(ww =湿重)。
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图2牡蛎肠和海水样品中每种MP的化学组成和数量。在牡蛎肠和海水样品中分别发现了17和11个塑料颗粒。圆圈的大小与每种样品中发现的塑料总量成比例;海水中的颗粒比牡蛎少35%。PE =聚乙烯,PP =聚丙烯,PA =聚酰胺,PC-PE =聚碳酸酯-聚乙烯共聚物,PVC-acetate=聚氯乙烯/醋酸酯。N = 30(牡蛎)和6(海水)。
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表3 在移植实验期间,在所有牡蛎肠和海水样品中鉴定出的形状(N = 30牡蛎肠和6海水)。
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图3:箱形图显示了种植园研究期间在牡蛎肠道和海水采样中鉴定的所有MP的(A)长轴、(B)长宽比和(C)面积(牡蛎肠道N = 30,海水N = 6;所有比较p > 0.05)。误差条表示1.5四分位数范围(IQR)内的数据;黑点表示1.5 IQR外的数据。
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图4从初始样品(AP 1,NB 2)和每个实验组(Niantic Bay至Avery Point(NB至AP,在2周时收集),Avery Point至Niantic Bay(AP至NB,在2周时收集),Avery Point相互对照(AP 2)和Niantic Bay相互对照(NB 2))中鉴定的牡蛎肠道中MP的平均浓度。实验组间MP浓度无显著差异(p > 0.05;双因素ANCOVA)。数据为平均值± 95%置信区间(N = 5)。实验组中的微塑料浓度与初始样品没有差异,这由重叠的置信区间证明。
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图5:2017年秋季和2018年春季,在艾弗里角(AP 1)、Niantic湾(NB 1)和诺沃克海岸外的休闲床采集的牡蛎(A)和海水样本(B)的肠道中鉴别出的MP平均浓度的报告。不同地点和季节的样品之间MP浓度没有显著差异(p > 0.05; Welch方差分析)。数据为平均值±标准误差(牡蛎N = 5,AP 1和NB 1海水N = 3,诺沃克秋季和春季海水N = 4)。
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表4牡蛎肠和海水样品中每种MP的百分比组成。在牡蛎肠和海水样品中分别发现了17和11个塑料颗粒。PE =聚乙烯,PP =聚丙烯,PA =聚酰胺,PC-PE =聚碳酸酯-聚乙烯共聚物,PVC-醋酸酯=聚氯乙烯/醋酸酯。N = 30个牡蛎和6个海水样本。这些数据不包括作为污染物从分析中去除的颗粒。
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表5:来自这项研究的牡蛎组织样本,我们以前的研究和其他选择研究,研究了牡蛎和周围环境中的MP。使用报告的回收率百分比调整了本研究和Mladinich等人(2023)报告的浓度。双壳类组织中MP的完整总结表见Shumway等人(2023)(ww =湿重,dw =干重)。

结论

本研究发现,牡蛎体内的微塑料含量较低,且这些微塑料的水平不太可能与水产养殖实践有关,也不会对人类健康构成威胁。牡蛎能够摄取从沉积物中重新悬浮的微塑料,以及被纳入沉降的海洋聚集体中的微塑料。此外,研究表明,牡蛎不会无差别地摄取所有暴露于其下的颗粒,也不会无差别地摄取微塑料。选择过程受到颗粒的物理化学性质(如密度、表面电荷、大小)的影响。因此,牡蛎不会提供海洋环境中微塑料污染的完整画面。尽管牡蛎体内的聚合物与海水中的聚合物有重叠,但海水中发现的聚合物类型较少。文章还提到了一些相关的研究,包括对微塑料污染的评估、微塑料对海洋生态系统的影响、以及微塑料在贝类体内的分布和特征。研究结果对于理解微塑料在海洋环境中的行为和影响具有重要意义,并为未来的研究提供了基础。

来源:Marine Environmental Research

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