摘要
微塑料(MPs)污染已成环境领域研究热点，但对海南岛重点河流鱼胃肠道中 MPs 研究相对较少。本研究在海南岛万泉河上、中、下游共 11 个位点采集具有不同摄食习性的淡水鱼共 34 种 213 条并进行胃肠道中 MPs 分析。结果显示，在 85.0%的鱼胃肠道中检出 MPs，平均丰度为 (3.15±1.70)个/条。万泉河鱼胃肠道中 MPs 以小于 1.0 mm (78.7%)、透明(46.0%)和纤维(74.6%)为主， MPs 主要由聚丙烯(35.8%)和聚乙烯(25.4%)组成。软体动物食性、中上层肉食性和底层肉食性鱼胃肠道中 MPs 丰度(4.33~7.33 个/条)比甲壳类食性、水生昆虫食性、着生藻类食性、植食性鱼胃肠道中 MPs 丰度(1.89~3.36 个/条)高。从万泉河上游至下游，鱼胃肠道中大于 1.0 mm 的红/黄/蓝色碎片和薄膜 MPs 占比不断增多，而小于 1.0 mm 的黑色纤维 MPs 占比降低，这与万泉河下游造船厂、航运、旅游观光活动增多有关。本研究结果将为万泉河鱼体内 MPs 的风险评估与防控提供数据支撑。
Abstract
Microplastics (MPs) are emerging global pollutants that have attracted considerable attention because of their widespread contamination and profound ecological impacts. Fish, as one of the most diverse groups of aquatic organisms, is a sensitive indicator of MP contamination in aquatic ecosystems. Hainan Island, which is located in the tropical and subtropical zone, is rich in freshwater fishery resources. However, freshwater fishes in Hainan Island are facing the threat of MP pollution caused by human activities. Wanquan River, the third largest river on Hainan Island, is facing eutrophication, heavy metal pollution, organic pollution, and MP pollution. However, the contamination status of MPs in the gastrointestinal tract (GI) of fish from the Wanquan River and the effects of feeding habits and spatial distribution on the abundance and characteristics of MPs in the GI tract of fish have not been reported. In this study, 11 representative sampling sites along the upstream, midstream, and downstream sections of the Wanquan River, covering urban residential areas and natural watersheds, were selected. Fish samples were collected using trawl nets from July to September 2021. All samples were immediately transported to the laboratory and stored in a freezer for subsequent analyses. In the laboratory, the surface of the fish was rinsed, and the GI tracts were carefully eviscerated and weighed. The GI tract samples were digested with potassium hydroxide, and the supernatant was filtered through 0.45 µm glass fiber filters. The insoluble materials such as sediment in the digestion solution were added with saturated zinc chloride solution for flotation, and the flotation supernatant was filtered through 0.45 µm glass fiber filters. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to identify the composition of the MPs. A total of 213 fishes spread over 34 species were collected, and MPs were detected in 85.0% of the samples. The average abundance of MPs was (3.15±1.70) ind./fish, which was consistent with the economic development level in Wanquan River basin. The MPs in the samples were mainly <1.0 mm (78.7%) transparent (46.0%) fibers (74.6%), which are widely present in the environment, easy to be ingested, and difficult to be excreted. FTIR results showed that most of the MPs were composed of polypropylene (PP, 35.8%) and polyethylene (PE, 25.4%). Given their good temperature resistance and corrosion resistance, PP and PE are the main components of carpets, industrial fabrics, fishing gear, shipping ropes, etc. Thus, PP and PE are widely detected in aquatic ecosystems because of their durability and widespread usage. Principal component analysis showed that transparent/blue fibers with 0.5–1.0 mm contributed the most to the abundance of MPs in the samples. The control of urban waste, fishing supplies, and agricultural waste must be strengthened to reduce the MP pollution in the Wanquan River. The abundance of MPs varied with feeding fish and followed the order molluscivorous (7.33 ind./fish) > pelagic carnivorous (6.83 ind./fish) > benthic carnivorous (4.33 ind./fish) > detritivorous (3.36 ind./fish) > crustaceavorous (3.15 ind./fish) > insectivorous (2.40 ind./fish) > epiphytivovrous (2.30 ind./fish) > herbivorous (1.89 ind./fish). The abundance of MPs in the samples was affected by several factors, such as the status of MP pollution in foraging areas or habitats, the abundance of MPs in fish prey, frequency of fish predation, factors of the fish itself (e.g. body weight, body length, body shape, gut structure, etc.), retention time of MPs in the GI tract of fish, and excretion rate of MPs by the GI tract. The abundance of MPs in the samples gradually increased from upstream (2.67±0.43 ind./fish) to downstream (3.81±0.39 ind./fish). This result was related to the increasing urbanization and industrialization in the downstream areas and thus the increased input of MPs downstream. The proportion of red/yellow/blue fragments and thin film MPs with size >1.0 mm increased, whereas the proportion of black fiber MPs with <1.0 mm decreased from upstream to downstream. This result was related to the increase in shipyard, shipping, and tourism activities downstream. For individual fish species at the different sampling sites, the abundance of MPs in the samples did not show a continuous increasing trend. This result was because the MPs in the samples were mainly derived from passive ingestion, which is affected by many factors (e.g., feeding habits, intestinal structure, excretion ability, food intake, and the status of MP contamination in the environment). The results of this study provide data support for the risk assessment and control of MPs in fish in the Wanquan River and serve as a scientific basis for the prevention and control of MP pollution in freshwater rivers on Hainan Island.
微塑料（MPs）是指粒径在 1~5 mm 的微小塑料（Zhang Y L et al，2019），可能在环境中持续存在数十年甚至数百年（Cormier et al，2022）。据估计，每年约有 245 t MPs 进入全球水域（Auta et al，2017），导致 MPs 广泛分布于各类水环境中（于翔等，2021; 张国旗等，2024）。MPs 可被水生生物摄入，目前已在淡水和海洋生态系统中的浮游生物、螃蟹、海龟、海鸟以及 150 多种鱼类中检出 MPs（Jabeen et al，2017）。研究已经证明，MPs 会影响水生生物的身体和行为特征以及生理功能，包括游泳速度的降低、肠道阻塞、消化不良、器官破坏、免疫系统减弱等，甚至导致器官衰竭和死亡（James et al，2020; Kumar et al，2021; Triebskorn et al，2019; Wang W F et al，2020; Zhang S L et al，2019; 夏斌等，2019）。鱼类作为最多样化的水生生物群体之一，具有巨大的生态和商业价值，是水生态系统中 MPs 污染的敏感指标。海南岛地处热带，属于热带季风气候，区域高温多雨、水资源丰富，再加上复杂的水域生态环境，使其拥有丰富的淡水鱼类资源，并具有明显的岛屿特色。然而，受人类活动的影响，海南岛淡水河流鱼类正面临 MPs 污染威胁，亟需开展调查研究，以摸清鱼类 MPs 污染现状，为相应保护措施的制定提供理论依据。
万泉河是海南岛第三大河流，全长 163 km，发源于海南省五指山，流经琼中、五指山、万宁、琼海等市县，最后于琼海市博鳌镇万泉河口汇入南海。随着海南自贸港的建设，万泉河流域的工业污染（例如水泥生产、玻璃制造、食品加工和港口建设）、农业污染（例如畜禽饲养、水产养殖、槟榔加工和橡胶加工）、生活污水排放等问题日益突出（Wang et al，2023）。有研究报道，万泉河河口的氮磷营养物质、重金属和 MPs 污染负荷一直在增加（Wang et al，2023）。然而，关于万泉河鱼胃肠道中 MPs 的污染现状以及食性及空间分布对鱼胃肠道内 MPs 丰度及特征的影响还未见报道。本研究旨在调查海南岛万泉河鱼胃肠中 MPs 的污染现状，明确不同食性鱼类摄入 MPs 的差异，探讨不同位点鱼胃肠道 MPs 的丰度和特征的差异。研究结果将为海南岛万泉河鱼胃肠道中 MPs 的污染现状及渔业资源的保护提供重要的数据支持和理论依据。
1 材料与方法
1.1 采样位点
本研究在万泉河的上、中、下游共选取了包括城镇居民区、自然流域区在内的 11 个采样点（图1），于 2021 年 7—9 月用拖网（6 m 宽，4 cm 网眼）在采样点进行鱼类样本采集，采集的所有鱼类样品立刻运回实验室并进行冷冻储藏。由于 W6 和 W10 两个位点（已用灰色标出）采集到的鱼类样本较少，胃肠道样品量不足以用于 MPs 分析，因此，本研究不包括 W6 和 W10 两个位点鱼胃肠道中 MPs 丰度和特征数据。
1.2 样品处理
将鱼类样品从冰箱中取出，用蒸馏水冲洗干净鱼的表面，用手术刀和镊子仔细地取出胃肠道并称重。用剪刀将每条鱼的胃肠剪碎后，分别放入 1 000 mL 的干净烧杯中（Lusher et al，2013）。根据全部胃肠道的重量（湿重），按照氢氧化钾（干重）∶胃肠质量（湿重）=3∶1 的比例将 10%的氢氧化钾溶液加入到烧杯中使其能完全覆盖胃肠样品，用铝箔覆盖在烧杯上，放入恒温水浴锅（LC-WB-6，力辰科技）中 60℃消解 24 h，消解过程中每隔 6 h 晃动烧杯加速消解（Dehaut et al，2016）。消解完全后，加入一定量盐酸溶液（15%）中和氢氧化钾使消解液呈中性。采用 0.45 µm 的玻璃纤维滤纸（G/GF，47 mm Ø，Whatman）过滤上清液，玻璃纤维滤膜放入培养皿中待测；对于消解液中泥沙等不溶物，添加饱和氯化锌溶液进行浮选，浮选得到的上清液再采用 0.45 µm 的玻璃纤维滤纸过滤，玻璃纤维滤膜放入培养皿中待测。
图1本研究万泉河采样位点
Fig.1Sampling locations in the Wanquan River
1.3 MPs 镜检和材质鉴定
借助体式显微镜对玻璃纤维滤膜上的 MPs 样品进行镜检，并记录检出 MPs 的尺寸、颜色、形状。体式显微镜观察计数时微小颗粒被去除并且需满足以下标准（Horton et al，2017; Mohamed et al，2014）：（1）看不到细胞或有机结构，（2）纤维整段厚度相同，末端不应变细，（3）彩色的 MPs 颜色分布均匀，（4）纤维没有被分割或显示为扭曲的扁平丝带，（5）MPs 没有光泽。使用傅里叶变换红外光谱仪鉴定 MPs 成分，应用 Omnic 软件分析光谱，并与 Knowitall 数据库进行比对，匹配度大于 75%的聚合物被认定为 MPs 材质。
1.4 质量控制
在样品采集、提取和鉴定过程中，操作人员穿戴丁腈手套和纯棉实验服，佩戴纯棉口罩以避免人为 MPs 污染。在显微镜观察和傅立叶变换红外光谱仪测定前，对体式显微镜和光谱仪的样品支架进行仔细清洗和检查，同时作空白对照以排除实验室潜在污染。在各空白对照中均没有检测到 MPs，说明实验过程没有受到MPs 污染。实验中同时设置对照组，结果显示本研究对鱼胃肠 MPs 的预处理、观察和鉴定方法均有效。
1.5 数据分析
采用 Excel 2021 对实验数据进行处理，采用 Origin 2.0 绘制鱼胃肠道中不同尺寸、颜色、形状 MPs 的丰度图和百分比图等，采用 SPSS 软件统计不同位点鱼胃肠道中 MPs 丰度差异的显著性。文中所用地图的审图号为 GS（2023）2767，比例尺 1∶740 万，底图来源于国家自然资源部地图服务系统，地图绘制软件为 ArcMap 10.8 和 Powerpoint 2019。
2 结果与讨论
2.1 万泉河鱼胃肠道中 MPs 丰度及特征
本研究在 9 个位点共采集到 34 种 213 条鱼，在 85.0%的鱼胃肠道中共检出 670 个 MPs。鱼胃肠道中 MPs 的平均丰度为（3.15±1.70）个/条，MPs 丰度较高的个体有海南鲌（Culter recurviceps）[（6.84±6.84）个/条]、攀鲈（Anabas testudineus）[（5.47±4.11）个/条]、舌虾虎鱼（Glossogobius olivaceus）[（4.50±3.54）个/条]；MPs 丰度相对较低的个体有间䱻（Hemibarbus medius）[（1.33± 0.41）个/条]、海南华鳊（Sinibrama melrosei）[（1.50±0.24）个/条]、南方白甲鱼（Onychostoma gerlachi）[（1.44± 0.69）个/条]。
大量研究表明，在鱼胃肠道中广泛检出 MPs（Roch et al，2020）。有研究报道，鱼胃肠道中 MPs 的丰度与研究的水域类型及水域所在地区的经济发展水平有关（Zazouli et al，2022）。按水域类型划分，鱼胃肠道中 MPs 的丰度从高到低依次为湖泊（5.50 个/条）、河口（5.46 个/条）、河流（2.91 个/条）、海湾（2.85 个/条）、海域（2.58 个/条）、海洋（1.29 个/条）。本研究中，万泉河鱼胃肠道中 MPs 丰度为 3.15 个/条，略高于世界范围内河流鱼胃肠道中 MPs 的丰度（2.91 个/条）。此外，鱼胃肠道中 MPs 的丰度通常与国家或地区的经济水平呈负相关关系，从高到低依次为低收入经济体（8.08 个/条）、中低收入（2.98 个/条）、中高收入（2.75 个/条）、高收入/中高收入（1.85 个/条）、高收入（1.78 个/条）（Zazouli et al，2022）。这是因为欠发达国家/地区和发展中国家/地区缺乏有效的废物管理措施，塑料制品的堆积和倾倒增加了 MPs 进入水生环境的可能性。此外，生活污水/工业废水处理系统不完善也会导致 MPs 进入地表水/海水。本研究中，万泉河所在地区为海南省县级市琼海市，经济处于中低收入水平，鱼胃肠道中 MPs 丰度（3.15 个/条）与其收入水平（大于 2.98 个/条）一致。
万泉河鱼胃肠道中 MPs 尺寸以小于 1.0 mm 为主（78.7%），其次为 1.0~<2.0 mm（10.5%），2.0~<3.0 mm（5.7%）、3.0~<4.0 mm（3.4%），4.0~<5.0 mm（1.8%）占比最少（图2）。在自然水环境中，由于 MPs 的频繁碎裂和剥蚀，再加上它们的不可生物降解性，导致小尺寸 MPs 占比更高（Egessa et al，2020）。小尺寸 MPs 流动性更强，易于被包括鱼类在内的各种水生生物摄入（Alfonso et al，2021; Du et al，2021）。现有研究通常认为，鱼胃肠道对小尺寸 MPs 的排出更快，但对于某些鱼类，鱼胃肠道对 MPs 的排出与尺寸无关。例如，鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）摄入不同尺寸的 MPs 后，小尺寸微塑料（≤150 μm）能迅速从鲢鱼肠道中排出，而一些大尺寸微塑料（≥300 μm）在肠道中停留时间较长（Zu et al，2023）。有研究比较了虹鳟鱼（Oncorhynchus mykiss）和鲤鱼（Cyprinus carpio）对不同尺寸颗粒 MPs 的排出速率，发现虹鳟鱼对大颗粒 MPs 的排出慢，对小颗粒 MPs 的排出快；而鲤鱼对不同尺寸 MPs 的排出速率一致（Roch et al，2021）。因此，万泉河鱼胃肠道内 MPs 以小于 1.0 mm 为主，主要是由于环境中小尺寸 MPs 占比更高，且更容易被鱼类摄入。万泉河鱼胃肠道中 MPs 颜色以透明色（46.0%）为主，其次为蓝色（22.4%）、黑色（15.5%）和黄色（10.7%），红色（5.4%）占比最少（图2、3）。这与已报道的珠江、南渡江和北江等淡水河流鱼胃肠道中 MPs 污染特征一致（Wang S D et al，2020; Chen et al，2022; Zhu et al，2018），与海水鱼胃肠道中 MPs 污染特征不同。海水鱼胃肠道中 MPs 颜色多为蓝色和黑色（Zazouli et al，2022）。万泉河鱼胃肠道中 MPs 形状以纤维为主（74.6%），其次为碎片（16.0%）和薄膜（9.4%）（图2、3），这与已报道的淡水鱼[如丰山河（中国台湾）、亚马逊河、泰晤士河、尼罗河鱼类]和海水鱼胃肠道中 MPs 存在形态一致，均以纤维为主（Tien et al，2020; De Souza E Silva Pegado et al，2018; McGoran et al，2017; Khan et al，2020）。这主要是因为纤维 MPs 来源广泛，已成为全球水域中最常见的 MPs 形状（Dai et al，2018; Zhang et al，2018）。生活污水（含洗衣废水）、老化的航运绳索以及破损的捕捞渔具等都是纤维 MPs 的主要来源（Zazouli et al，2022; Luo et al，2019; Mintenig et al，2017）。此外，某些鱼胃肠道对纤维 MPs 的排出较慢也是原因之一。例如，雀鲷（Pomacentrus amboinensis）对纤维 MPs 的排出比颗粒 MPs 慢（Santana et al，2021）。然而，鲫鱼（Carassius auratus）胃肠道对 MPs 的保留和排出不受 MPs 形状（尺寸为~200 μm 的颗粒 MPs 和尺寸为 50~500 μm 纤维 MPs）的影响（Grigorakis et al，2017）。
图2万泉河鱼胃肠道中不同尺寸（a）、颜色（b）和形态（c）的 MPs 的百分比
Fig.2Distribution percentage of microplastics with different sizes (a) , colors (b) , and shapes (c) in the gastrointestinal tracts of fish from Wanquan River
图3体视显微镜下拍摄的不同形状的微塑料
Fig.3Microplastics with different shapes photographed under a stereomicroscope
a：透明薄膜；b：蓝色纤维；c：蓝色纤维；d：蓝色碎片。
a: Clear thin film; b: Blue fiber; c: Blue fiber; d: Blue debris.
在鱼胃肠道检出的 670 个 MPs 中，根据不同形态占比选取了 67 个 MPs 进行傅立叶变换红外光谱分析，其中包括纤维 32 个（47.8%），碎片 21 个（31.1%），薄膜 14 个（20.9%）。傅立叶变换红外光谱结果显示，鱼胃肠道中观察到的 MPs 组成为聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）、聚氯乙稀（PVC）和防污油漆颗粒（APPs），PP（35.8%）和 PE（25.4%）占比最高，其次为 APPs（16.4%）和 PVC（13.4%），PA（9.0%）占比最少。 PP 和 PE 具有耐高温、防腐蚀和良好的密封性能，是纺织品如地毯、地垫、工业用织物、渔具、航运绳索等的主要成分，PP 和 PE 的耐用性和广泛使用使它们成为水生态系统中最常见的 MPs（Erni-Cassola et al，2019）。
PCA 结果显示，万泉河鱼胃肠道中 MPs 丰度的 PC1、PC2 和 PC3 的累计方差贡献率为 71.2%，其中 PC1 的方差贡献率最高，为 50.0%（图4和表1）。PC1 中，0.5~<1.0 mm（0.309）、透明色（0.319）、蓝色（0.316）、纤维（0.334）的载荷较高，表明 0.5~<1.0 mm 的透明/蓝色纤维对万泉河鱼胃肠道中 MPs 丰度的贡献最大，其主要来源为城市废弃物、渔业（如鱼网、网箱等）和农业活动（Song et al，2024; Xu et al，2021; Anandhan et al，2022）。因此，加强万泉河流域城市废弃物、渔业用品、农业活动中废弃塑料的管控是减轻万泉河鱼胃肠道中微塑料丰度的关键。
图4海南岛万泉河鱼胃肠道中微塑料数量的主成分分析
Fig.4Principal component analysis of microplastics abundance in fish gastrointestinal tract from Wanquan River, Hainan Island
2.2 不同食性鱼胃肠道中 MPs 丰度和特征
对鱼胃肠内含物进行解剖和分析，根据食物组成结果，将鱼按食性分为八类，分别是中上层肉食性鱼类、底层肉食性鱼类、甲壳类食性鱼类、水生昆虫食性鱼类、软体动物食性鱼类、植食性鱼类、着生藻类食性鱼类和碎屑食性鱼类（王晓迪，2024）。结果显示，不同食性鱼胃肠道中的 MPs 丰度不同，从大到小依次为软体动物食性（7.33 个/条）、中上层肉食性（6.83 个/条）、底层肉食性（4.33 个/条）、碎屑食性（3.36 个/条）、甲壳类食性（3.15 个/条）、水生昆虫食性（2.40 个/条）、着生藻类食性（2.30 个/条）、植食性（1.89 个/条）（图5）。
表1海南岛万泉河鱼胃肠道微塑料丰度的主成分分析因子载荷
Tab.1Principal component analysis factor loading of microplastics abundance in fish gastrointestinal tract from Wanquan River, Hainan Island
鱼类摄入 MPs 的丰度与鱼类食性的关系目前存在两种不同的看法。有研究认为，鱼类主要通过呼吸过滤和捕食过程被动摄入 MPs，许多鱼类在发育过程中会改变食性，且鱼胃肠道能有效排出 MPs，MPs 只能在鱼胃肠道内短暂存在，因此鱼类摄入 MPs 的丰度和食性没有关系（Wang et al，2021）。有学者对巴西两个热带河口鱼胃肠道中的 MPs 进行研究，发现鱼胃肠道中 MPs 丰度与鱼类食性（藻类食性、浮游动物食性、底栖动物食性和杂食性鱼类）之间没有显著相关性（Vendel et al，2017）。对里约热内卢德拉普拉塔河口淡水鱼和波斯湾海水鱼的研究也发现，鱼胃肠道中微塑料丰度与鱼摄食习性之间没有关系（Pazos et al，2017; Soltani et al，2023）。然而，也有部分研究发现，摄食类型能影响鱼胃肠道中 MPs 的丰度，但不同研究所得出的结论并不相同。例如，有研究发现，在渤海湾捕获的商业鱼类中，碎屑食性鱼类、肉食性鱼类和底栖动物食性鱼类胃肠道中的 MPs 丰度显著高于浮游食性和杂食性鱼类胃肠道中的 MPs 丰度（Wang et al，2021）。在北江和珠江三角洲，杂食性鱼胃肠道中 MPs 丰度（6.2~6.8 个/条）和滤食性鱼胃肠道中 MPs 丰度（6 个/条）明显高于肉食性鱼胃肠道中 MPs 丰度（3~3.5 个/条）（Wang et al，2020）。这是因为，鱼类摄入 MPs 的过程比较复杂，除了食性因素外，鱼胃肠道内 MPs 的丰度受到多个因素的影响。例如，觅食区或栖息地 MPs 污染现状（Ory et al，2018; Peters et al，2016）、食物中 MPs 的丰度（Peters et al，2016）、鱼的捕食频率、鱼本身的因素（如体重、体长、体型、肠道结构等）、胃肠道 MPs 停留时间（Miller et al，2020）、胃肠道 MPs 排泄速率等（Vendel et al，2017）。
本研究中，不同食性鱼胃肠道中 MPs 丰度不同，软体动物食性鱼胃肠道中 MPs 丰度最高（7.33 个/条），其食物来源的 95%为双壳类生物（王晓迪，2024）。双壳类生物是软体动物门中的一个类群，它们的特征是具有两个对称的贝壳，主要营底栖爬行或固着生活，以海藻或浮游生物为食。由于 MPs 的尺寸与浮游生物大小接近，双壳类生物易于在摄食时摄入 MPs，导致以双壳类生物为食的软体动物食性鱼胃肠道中的 MPs 丰度较高。目前野外研究已经证明，MPs 可以随着水生生物的捕食过程实现食物链传递（ElizaldeVelázquez et al，2020）。例如，MPs 可以沿着贻贝→蟹（Farrell et al，2013）、浮游动物→黑头呆鱼（Pimephales promelas）（Elizalde-Velázquez et al，2020）、浮游动物→ 糠虾（Setälä et al，2014）等食物链传递，但还未有研究表明 MPs 能沿着鱼→中上层/底层肉食性鱼类传递，甚至有研究发现，大型肉食性鱼类不易通过食物链富集 MPs（McIlwraith et al，2021）。Chagnon 等（2018）研究发现，在黄鳍金枪鱼（Thunnus albacaes）捕食的猎物鱼中检出 MPs，但由于黄鳍金枪鱼属于大型掠食性鱼类，胃肠道较大，MPs 不易留在金枪鱼胃肠道内；在个别黄鳍金枪鱼胃肠道中检出 5 个较大尺寸的塑料（15.2~26.3 mm），这些塑料不是从猎物中富集的，而是在捕食鱼猎物时偶然摄入的。本研究中，中上层肉食性鱼类（6.83 个/条）和底层肉食性鱼类（4.33 个/条）胃肠道内的 MPs 可能来源于捕食时的被动摄入，以及食用受污染的猎物导致的间接摄入（Da Costa et al，2023）。本研究中的中上层肉食性鱼类为小型肉食性鱼类海南鲌，主要摄食着生藻食性鱼类（0.44）、甲壳食性鱼类（0.17）和底层肉食性鱼类（0.12），其胃肠道中 MPs 的丰度较高（6.83 个/条）可能与捕食的猎物中 MPs 丰度较高有关（王晓迪，2024）。团队其他成员测定了鱼肌肉的稳定性碳、氮同位素值并计算获得鱼类的营养级水平（王晓迪，2024）。相关性分析结果显示，不同鱼胃肠道中 MPs 丰度和物种的营养级水平无显著相关性（图6），这与渤海商业鱼胃肠道中 MPs 的研究结果一致（Wang et al，2021）。这再次说明，鱼类摄入 MPs 的机制比较复杂，营养级水平不是唯一影响因素。此外，水环境中 MPs 呈现较强的疏水性，且带有一定负电荷，易与水中有机碎屑相互聚沉，并被底栖生活的甲壳类生物或者碎屑食性鱼类误食，甲壳类生物富集的 MPs 再通过食物链传递给甲壳类食性鱼类。河流中存在的缓坡、石块或水草等障碍物会在河流中形成流速较低或相对静止的区域，MPs 易于在此区域聚集，该区域也是甲壳类生物和碎屑食性鱼类的栖息地，因此，导致碎屑食性鱼类和甲壳类食性鱼类摄入更多的 MPs（Frei et al，2019; Zhang F et al，2019）。
图5不同食性鱼胃肠道中不同尺寸微塑料丰度（a）和占比（b）、不同颜色微塑料丰度（c）和占比（d）和不同形态微塑料丰度（e）和占比（f）
Fig.5The abundance and proportion of MPs with different size (a, b) , color (c, d) , and shapes (e, f) in the gastrointestinal tracts of fish with different feeding habits
图6鱼胃肠道中 MPs 丰度与各物种营养级水平间的相关性分析
Fig.6The correlation analysis between the abundance of MPs in fish gastrointestinal tracts) and the trophic level of fish
关于鱼本身的因素（如体重、体长、体型、肠道结构等）对胃肠道中微塑料分布的影响研究最多的为体重和体长，但研究结果并不一致。例如，很多研究发现，鱼胃肠道内颗粒 MPs 的数量与鱼的体重、体长、健壮程度和胃肠道重量之间没有显著相关性（Kittichai et al，2023; Agharokh et al，2022; Siddique et al，2022）。也有研究发现，鱼胃肠道内 MPs 丰度与鱼体重和体长的相关性与鱼种类有关，棘头梅童鱼（Collichthys lucidus）胃肠道内 MPs 丰度与鱼长度和重量之间存在显著的正相关性，但小黄鱼（Larimichthys polyactis）胃肠道中 MPs 与体重和长度没有相关性（Shu et al，2023）。然而，也有研究发现，鱼胃肠道中 MPs 丰度与鱼体重呈负相关（Zhu et al，2019）。本研究中，相关性分析结果显示（图7），胃肠道内的微塑料丰度与鱼的体重和体长之间有正相关关系。个别研究探究了胃肠道长度、口径、眼球直径对胃肠道中 MPs 丰度的影响。例如，在印度孙德尔本斯红树林生态系统的河口鱼胃肠道中检出 MPs，且纤维 MPs 的长度与鱼的体长和口径呈正相关，但与胃肠道长度和眼球直径呈负相关（Bhattacharjee et al，2023）。以上研究结果表明，鱼胃肠道中微塑料丰度与鱼本身的特征（如体重、体长、胃肠道长度、口径、眼球直径等）间的关系较为复杂，是多种因素共同作用的结果。
2.3 不同位点鱼胃肠道中 MPs 丰度和特征
万泉河上游（W1~W5）和下游（W7~W11）鱼胃肠道中 MPs 丰度分别为（2.67±0.43）个/条和（3.81±0.39）个/条（图8），呈现从上游到下游鱼胃肠道中 MPs 丰度不断增加的趋势。这与泰晤士河（McGoran et al，2017）、漓江（Zhang et al，2021）、秦淮河（Wang et al，2024）等的变化趋势一致。这是因为万泉河上游山地多（五指山），植被覆盖率高，人口少，工业和旅游业少，经济不发达，MPs 污染水平较低；下游城市化程度加深，工业和旅游业增多，经济较发达，人口较密集，MPs 的输入量增加，进而导致鱼胃肠道中 MPs 丰度增加。
从万泉河上游（W1~W5）至下游（W7~W11），鱼胃肠道中大于 1.0 mm 的 MPs 占比从 18.1%增加至 22.2%，红/黄/蓝色 MPs 的占比从 33.1%增加为 42.5%，碎片和薄膜 MPs 占比从 19.8%增加为 29.6%；与此相反，鱼胃肠道中小于 1.0 mm 的 MPs 占比从 81.9%降低为 77.8%，黑色 MPs 占比从 20.5%降低为 11.3%，纤维 MPs 的占比从 80.2%降低为 70.4%（图8）。以上结果表明，鱼胃肠道中 MPs 的污染特征呈现空间变化，从万泉河上游至下游，鱼胃肠道中大于 1.0 mm 的红/ 蓝/黄色的碎片/薄膜 MPs 占比不断增加，小于 1.0 mm 的黑色纤维 MPs 的占比不断降低，这反映了万泉河上游和下游 MPs 污染来源的差异。这种差异与万泉河下游造船厂、航运、旅游观光活动增多有关。万泉河下游流经琼海市和博鳌镇，博鳌镇是重要的旅游观光区，密集的航运活动、游轮及渔船的维护和清洁会产生有色防污油漆颗粒，这些防污油漆颗粒在外形上类似于有色薄膜/碎片 MPs，导致下游红/黄/蓝色的薄膜/ 碎片 MPs 占比增多。有研究报道，渔船和游轮的甲板和船体的维修、保养和清洁是万泉河河口检出大量（88%~93%）有色防污油漆颗粒 MPs 的主要原因（Wang et al，2023）。
图7鱼胃肠道中微塑料丰度与鱼体长（a）和体重（b）的相关性
Fig.7Correlation analysis between the abundance of microplastics in the gastrointestinal tract of fish and the body length (a) and body weight (b) of fish
图8不同位点鱼胃肠道中不同尺寸微塑料丰度（a）和占比（b）、不同颜色微塑料丰度（c）和占比（d）和不同形态微塑料丰度（e）和占比（f）
Fig.8The abundance and proportion of MPs with different sizes (a, b) , colors (c, d) , and shapes (e, f) in the gastrointestinal tracts of fish in different sampling sites
本研究共采集到 34 种鱼类，只有 4 种鱼（间
、马口鱼 Opsariichthys hainanensis 、云斑尖塘鳢 Oxyeleotris marmorata 和䱗Hemiculter leucisculus）在不少于 4 个位点出现，这 4 种鱼胃肠道中 MPs 随位点的变化趋势显示（图9），从万泉河上游到下游，同一种鱼胃肠道中的 MPs 丰度并未呈现不断增加的趋势。这是因为鱼胃肠道中的 MPs 主要来源于鱼类的被动摄食过程，该过程受食性、肠道结构、排泄能力、摄入食物量、环境中 MPs 污染现状等因素的影响（Wang et al，2024; Barnes et al，2009），导致不同位点的同一种鱼胃肠道中 MPs 的丰度差异较大。
、马口鱼 Opsariichthys hainanensis 、云斑尖塘鳢 Oxyeleotris marmorata 和䱗Hemiculter leucisculus）在不少于 4 个位点出现，这 4 种鱼胃肠道中 MPs 随位点的变化趋势显示（图9），从万泉河上游到下游，同一种鱼胃肠道中的 MPs 丰度并未呈现不断增加的趋势。这是因为鱼胃肠道中的 MPs 主要来源于鱼类的被动摄食过程，该过程受食性、肠道结构、排泄能力、摄入食物量、环境中 MPs 污染现状等因素的影响（Wang et al，2024; Barnes et al，2009），导致不同位点的同一种鱼胃肠道中 MPs 的丰度差异较大。
图9不同位点马口鱼（a）、云斑尖塘鳢（b）、䱗（c）和间䱻（d）胃肠道中微塑料的丰度
Fig.9The abundance of MPs in the gastrointestinal tracts of Opsariichthys hainanensis (a) , Oxyeleotris marmorata (b) , Hemiculter leucisculus (c) , and Hemibarbus medius (d) at different sampling sites
3 结论
本研究对海南岛万泉河 11 个位点收集的 34 种鱼胃肠道中的 MPs 的丰度和特征进行了详细研究。结果如下：
（1）万泉河鱼胃肠道中的 MPs 丰度略高于世界范围内河流鱼胃肠道中的 MPs 的平均丰度，与所在流域的经济水平相一致；
（2）以双壳类生物为主要食物来源的软体动物食性鱼胃肠道中的 MPs 主要来源于双壳类生物对 MPs 的被动摄入及其食物链传递，中上层肉食性鱼类和底层肉食性鱼类胃肠道中的 MPs 主要来源于捕食时的被动摄入；
（3）从万泉河上游至下游，鱼胃肠道中的 MPs 丰度不断增加，大于 1.0 mm 的有色碎片/薄膜 MPs 占比不断增加，这与航运、船舶维护和清洁产生的有色防污油漆颗粒有关。
