近日，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所院級(jí)南海漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)谷陽(yáng)光研究員，聯(lián)合河海大學(xué)姜仕軍教授及日本山形大學(xué)Richard W. Jordan教授，在沿海沉積物中微塑料對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Probabilistic risk assessment of microplastics on aquatic biota in coastal sediments”為題發(fā)表在國(guó)際環(huán)境知名期刊Chemosphere上（JCR一區(qū)，IF=8.8）。

沿海地區(qū)一直受到不同程度的塑料污染，特別是微塑料的影響。微塑料是指直徑小于5毫米的塑料顆粒。當(dāng)微塑料進(jìn)入水體后，由于其小尺寸和比水重大，它們會(huì)在沿海沉積物中沉積和積累。先前的研究表明，沿海生態(tài)系統(tǒng)中相當(dāng)大一部分微塑料積聚在沉積物中，尤其是在水流緩慢的地區(qū)，如河口和海灣。沉積物中的微塑料是一個(gè)重要的環(huán)境問(wèn)題，因?yàn)檫@些小顆粒可能對(duì)海洋生物產(chǎn)生負(fù)面影響，最終影響整個(gè)食物鏈，包括商業(yè)上重要的魚(yú)類(lèi)品種和人類(lèi)健康。因此，更科學(xué)和合理地評(píng)估沉積物中微塑料的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)顯得尤為必要。

為了有效解決微塑料污染問(wèn)題，需要在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高的地區(qū)實(shí)施有針對(duì)性的控制措施。這需要使用可靠的指標(biāo)評(píng)估微塑料在沉積物中引起的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。評(píng)估與沉積物中微塑料相關(guān)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)最常用的指標(biāo)包括污染負(fù)荷指數(shù)（PLI）、聚合物危險(xiǎn)指數(shù)（PHI）和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（PERI）。PLI指示微塑料污染的程度，但其局限性在于僅依賴(lài)于“貽貝監(jiān)測(cè)”計(jì)劃中測(cè)量的貝類(lèi)中的金屬濃度，同時(shí)忽視了其他水生生物并且未考慮微塑料的毒性。PHI基于微塑料的物理和化學(xué)特性以及類(lèi)似材料的已知毒理學(xué)數(shù)據(jù)。通常情況下，PHI用于評(píng)估沉積物中微塑料的聚合物風(fēng)險(xiǎn)。PERI可以計(jì)算毒性并用于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，但沒(méi)有考慮微塑料在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的實(shí)際實(shí)驗(yàn)毒性，也不能提供水生生物對(duì)沉積物中微塑料的實(shí)際生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（PRA）是一種系統(tǒng)評(píng)估和量化某一物體與系統(tǒng)、過(guò)程或活動(dòng)相關(guān)的潛在風(fēng)險(xiǎn)的方法。它涉及識(shí)別危險(xiǎn)、評(píng)估其概率和潛在影響，并分析如何減輕或控制這些風(fēng)險(xiǎn)。PRA概念考慮所使用的數(shù)據(jù)和模型中的不確定性和變異性，并使用概率方法估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)水平并制定風(fēng)險(xiǎn)管理策略。PRA概念的目標(biāo)是為決策者提供對(duì)涉及風(fēng)險(xiǎn)和不同風(fēng)險(xiǎn)管理選項(xiàng)之間的權(quán)衡的全面理解。因此，PRA概念優(yōu)于上述三種傳統(tǒng)方法。然而，目前尚未應(yīng)用這種方法來(lái)評(píng)估沉積物中微塑料對(duì)水生生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

自1989年以來(lái)，我國(guó)在水產(chǎn)品生產(chǎn)方面一直居世界首位，監(jiān)測(cè)我國(guó)水產(chǎn)品的質(zhì)量安全至關(guān)重要。廣東省是我國(guó)最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)地，因此其環(huán)境質(zhì)量很大程度上影響國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)品的質(zhì)量安全。柘林灣的海洋養(yǎng)殖規(guī)模和產(chǎn)量在廣東東部地區(qū)居于首位，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展做出了顯著貢獻(xiàn)。然而，近年來(lái)自陸源和水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物已經(jīng)對(duì)柘林灣的水生生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。

因此，該研究選取柘林灣為研究對(duì)象，應(yīng)用PRA概念進(jìn)行評(píng)估沉積物中微塑料對(duì)水生生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。評(píng)價(jià)方法的主要步驟包括：一是聯(lián)合采用X射線熒光光譜、立體顯微鏡和微型傅立葉變換干涉等技術(shù)手段對(duì)微塑料的種類(lèi)和特征進(jìn)行了分類(lèi)和鑒定，從而獲取沉積物中微塑料豐度等特征數(shù)據(jù)；二是從ScienceDirect、Springer和CNK等國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)獲取微塑料水生生物區(qū)系毒性數(shù)據(jù)，構(gòu)建物種分布敏感曲線；三是采用美國(guó)宇航局和環(huán)保署推薦的PRA概念模型，計(jì)算微塑料對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)概率。研究結(jié)果表明，柘林灣表層沉積物對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)概率為3.43%，屬于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

圖1.柘林灣沉積物中微塑料豐度（A）、形狀（B）、顏色比例（C）、尺寸（D）以及形態(tài)學(xué)特征（E）

圖2.沿海沉積物中多種類(lèi)型微塑料對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)水生生物區(qū)系風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估流程圖

本研究獲得了海南省自然基金（(422MS155）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“藍(lán)色糧倉(cāng)科技創(chuàng)新”項(xiàng)目（2019YFD0901105）和中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（2023TD15）項(xiàng)目的資助。

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