我国沿海紫贻贝中微塑料的污染特征及环境指示作用

Plastic debris can greatly harm the marine ecosystem. The fragments and primary-souced plastics, which are smaller than 5 mm and named as microplastics, have received high attention in recent years. Bivalves are likely to be affected by microplastic pollution due to their filter feeding features. In this project, blue mussels (Mytilus galloprovincialis) will be chosen as the study species. After building high efficient methods to isolate and identify microplastics, we will observe the physical characteristics, analyze the chemical components and determine the types of microplastics. The spatial and temporal distribution of microplastics in mussels will be revealed based on the intensive and seasonal field investigations. The organ-specific distribution characteristics of microplastics in mussels will be elucidated by analyzing the microplastics in different organs. The mussels will be exposed to fluorescently-labeled microplastics with different morphology and sizes in simulation experiments in the laboratory. The absorbtion, bioaccumulation and excludation of microplastic in mussels will be studied. Based on the results above, we will analyze the relationship of microplastic in mussels and the waters. The possibility of using mussels as a bioindicator of coastal microplastic pollution will also be discussed. The reseach findings will provide new understanding of pollution characteristics in biota and scientific basis for the biomonitoring and risk assessment of microplastics.

日益增加的塑料垃圾给海洋生态环境造成了极大破坏，直径或长度小于5mm的塑料颗粒或纤维等（即微塑料）成为近年来海洋塑料污染关注的重点，双壳类动物由于其滤食特性而容易受到水环境中微塑料污染的影响。本项目拟以紫贻贝为研究种，通过建立高效的贝类软组织中微塑料的分离方法，分析我国沿海近岸海域贻贝及其生活水环境中微塑料的物理特性、化学组成和主要类型，阐明我国沿海贻贝中微塑料的时空分布特征；通过对贻贝不同器官中微塑料的观测和分析，揭示微塑料在贻贝中的器官差异性分布特征；运用不同形状和尺寸的荧光标记微塑料对贻贝进行室内暴露，研究贻贝对微塑料的吸收、积累和排除等过程，揭示微塑料在生物体的转运机制；在综合分析上述研究的基础上，揭示贻贝与其生活水体中微塑料的相互关系，探讨贻贝对近岸海域微塑料污染的指示作用。本项目将增进人们对生物体微塑料污染特征的认识，为建立海洋微塑料的生物监测方法和生态风险评估提供科学依据。

微塑料是指直径或长度小于5 mm的塑料颗粒或纤维等，已成为近年来全球海洋塑料垃圾污染关注的重点问题。双壳类动物由于其滤食特性而容易受到水环境中微塑料污染的影响。本项目在前期对我国海鲜市场上九种双壳贝类微塑料污染特征调查的基础上，选取在我国沿海广泛分布的紫贻贝（Mytilus edulis）为主要研究对象，对我国沿海22个站点贻贝体内的微塑料污染进行了大规模的野外调查，结果表明微塑料广泛存在于贻贝体内，其含量与贻贝生活环境的污染程度有关，且野生贻贝体内微塑料污染程度比养殖贻贝严重；同时，对鱼类和河蜆等其他水生动物体内微塑料的污染特征进行了对比分析研究；进一步通过对我国近岸海域贻贝及其生活水环境中微塑料的对比调查研究发现，水体和贻贝中微塑料的含量呈显著的正相关关系，而且水体和贻贝中微塑料的理化特征也表现出高度的一致性；通过对野外环境中贻贝的转移实验也表明，贻贝体内微塑料的变化随生活水环境中微塑料污染特征变化而变化；在此基础上，通过开展基于贻贝分组织器官的微塑料污染负荷调查以及相应的室内模拟实验，发现不同类型的微塑料不仅能通过动物摄食方式进入生物体内，还可以通过被动吸附方式粘附在生物体表面，如足等组织，甚至通过糅合等方式渗入到贻贝的新生足丝之中。本项目结合野外调查和室内模拟实验的方法，不仅阐明了我国沿海贻贝体内微塑料的污染特征及其与水体环境中微塑料污染的相关性，同时揭示了微塑料进入生物体两种新的途径，并进而提出，可以将贻贝作为近岸海洋微塑料污染的指示生物。