印度中西部海岸穆鲁德河沿岸海滩沉积物中宏观塑料和微塑料污染的评估

时间:2026年3月19日
来源:Marine Pollution Bulletin

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塑料污染对印度穆鲁德海岸生态系统的威胁及管理策略研究。该区域通过视频 transect 和沉积物分析发现宏塑料以食品包装和渔具为主,微塑料在河口沉积物中达6±1.8 items/g,主要来源为家庭垃圾和旅游业,对海龟和候鸟构成风险。

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阿尼尔·库马尔·贝赫拉(Anil Kumar Behera)|迪内什拉姆·拉马多斯(Dineshram Ramadoss)|普拉布·科兰达萨米(Prabhu Kolandhasamy)|巴拉特·苏布拉马尼亚姆·阿马纳布罗卢(Bharath Subramanyam Ammanabrolu)
印度果阿邦帕纳吉(Panaji)多纳保拉(Dona Paula)的CSIR-国家海洋研究所(CSIR-National Institute of Oceanography)生物海洋学部门,邮编403004

摘要

塑料污染已成为对海洋生态系统最紧迫的威胁之一,尤其是在人口密集和以旅游业为主的沿海地区。本研究首次对印度马哈拉施特拉邦(Maharashtra)穆鲁德(Murud)海岸线的宏观塑料和微塑料污染进行了综合评估。该地区生态敏感,是橄榄 Ridley 海龟的筑巢地和候鸟的栖息地。通过标准化视频调查方法量化了宏观塑料垃圾的数量,同时利用密度分离、显微镜技术和拉曼光谱法分析了来自海岸线、红树林、河口和近海栖息地的沉积物样本中的微塑料。结果显示,所有调查海滩的宏观塑料负荷都很高,主要污染物包括食品包装袋、一次性塑料袋、塑料杯和废弃的渔具。根据清洁海岸指数(Clean Coast Index, CCI)对海滩进行了分类,其中MSS 3和MSS 4因家庭垃圾倾倒和旅游压力而受到最严重的影响。河口沉积物中的微塑料含量很高(高达6 ± 1.8 件/g),其中纤维是最主要类型,其次是碎片和薄膜。蓝色和透明颗粒最为常见,这些颗粒可能与渔具和包装材料有关。拉曼分析确定聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)是主要聚合物,此外还有来自纺织品和家庭垃圾的聚酯(PET)、尼龙(NYLON)和聚丙烯酰胺(PAAM)。尽管整体污染水平相对较低,但风险指数表明当地存在较高的生态威胁。研究结果凸显了穆鲁德海岸生态系统对塑料污染的脆弱性,这对濒危海龟、候鸟及相关生物多样性构成了潜在风险。迫切需要有效的管理策略,包括改进废物处理方式、提高社区意识以及规范旅游活动,以减缓进一步恶化并保护这一重要海岸地区的生态和经济价值。

引言

据估计,每年有1900万至2300万吨塑料进入海洋,主要是由于不当的废物管理行为(Eriksen等人,2014年;Jambeck等人,2015年;Thompson等人,2009年)。沿海定居点的扩张和旅游业的增长进一步加剧了这一问题,海滩游客被认为是海岸垃圾的主要来源(Khadanga等人,2022年;Prasath等人,2025年)。根据波浪活动、海滩类型和沉积物成分等因素,废弃塑料可能会堆积在背岸或被埋藏在沉积物中(Araújo等人,2018年;Mishra等人,2023年)。由于塑料重量轻、耐用性强、成本低且易于获取,它们在海滩垃圾中占主导地位(Gaibor等人,2020年;Mishra等人,2023年;P等人,2017年;Rocha-Santos和Duarte,2015年)。最终,海洋成为大量来自陆地来源的塑料的最终归宿(Jambeck等人,2015年;Lebreton等人,2017年;De等人,2023年)。
一旦进入海洋生态系统,塑料会带来一系列生态压力。塑料碎片通过河流、运河和污水网络进入沿海和水生系统,导致海洋环境中宏观塑料的积累(Khadanga等人,2022年;Mishra等人,2023年)。塑料威胁着食物链和海洋生物的生命周期(Mandal等人,2023年;Singh等人,2023年),尤其是微塑料(MPs)引发了特别关注。微塑料通常被定义为直径小于5毫米的颗粒,尽管不同研究中的分类标准有所不同(Prasath等人,2025年)。在本研究中,直径小于5毫米的塑料颗粒被视为微塑料。海洋生物体内的微塑料生物累积主要通过摄入途径发生。摄入后,微塑料会在胃肠道和鳃中积聚,导致阻塞、进食减少,在严重情况下甚至会导致死亡(Mizraji等人,2017年)。微塑料还与水生生物的内分泌紊乱和生殖能力下降有关(Lusher等人,2013年)。研究报道在浮游生物食物网、绿色贻贝(Perna viridis)(Naidu,2019年)、金凤尾鱼(Gurjar等人,2021年)和鳄鱼鱼(Debbarma等人,2022年)的胃肠道中发现了微塑料。鱼类体内存在微塑料表明它们已进入海洋食物网,这引发了人们对人类健康的担忧(Xie等人,2021年)。微塑料也对红树林生态系统构成威胁(Kesavan等人,2021年;De等人,2023年;Anthony等人,2024年)。
亚洲是印度洋地区海洋塑料污染的最大来源国(Jambeck等人,2015年),而印度是全球第二大塑料废物产生国(Geyer等人,2017年)。印度每年产生超过340万吨塑料废物,其中近60%未得到妥善处理,最终流入河流、河口和沿海生态系统(CPCB,2021年)。红树林、珊瑚礁、海龟筑巢海滩和河口渔业等沿海生态系统正受到塑料垃圾的日益严重的影响(Kesavan等人,2021年;De等人,2023年)。在印度西海岸,不同猎物和滨鸟栖息地中也检测到了微塑料(Athira等人,2024年;Athira等人,2025年;Yadav等人,2025年)。印度海滩、河口沉积物、双壳类动物和具有商业价值的鱼类中也发现了微塑料(Naidu等人,2022年;Veerasingam等人,2020年;Gurjar等人,2021年;Ansar等人,2024年)。鉴于许多印度沿海地区对海产品的依赖程度很高,这种污染问题日益严重。印度西海岸还面临旅游业繁荣、水产养殖活动以及海龟筑巢地与污染海滩重叠所带来的额外压力。尽管存在这些压力,但许多地区的海滩垃圾和微塑料的特定基准数据仍然匮乏。随着全球对海产品(尤其是作为蛋白质和欧米伽-3脂肪酸来源的鱼类)需求的增长,微塑料对渔业的污染代表了人类健康的一个潜在风险(Mandal等人,2023年)。
印度西海岸,尤其是马哈拉施特拉邦,拥有多个生态敏感的栖息地。穆鲁德是一个受欢迎的旅游目的地,而附近的维拉斯(Velas)以其橄榄 Ridley 海龟(Lepidochelys olivacea)的筑巢海滩和大型季节性候鸟栖息地而闻名于世。维拉斯海滩的筑巢密度在马哈拉施特拉邦海岸线中名列前茅。这些地区是生物多样性热点,人类活动和塑料污染可能对海龟(Cáceres-Farias等人,2022年)和候鸟(Athira等人,2024年;Athira等人,2025年)的关键生命阶段构成直接或间接威胁。筑巢的海龟容易受到海滩垃圾的干扰,这可能阻碍筑巢活动(Handore和Bhavare,2025年),塑料碎片也可能通过污染猎物或栖息地退化影响滨鸟(Athira等人,2024年;Athira等人,2025年)。尽管这些海滩具有重要的生态意义和繁忙的旅游活动,但关于塑料垃圾和微塑料污染的研究仍然不足。
本研究通过调查穆鲁德以及印度西海岸维拉斯的生态敏感海龟筑巢地和候鸟栖息地,填补了这一知识空白,提供了以下方面的基础信息:(i)海滩宏观塑料垃圾的空间分布;(ii)塑料污染的潜在来源;(iii)海岸线、红树林、河口和近海沉积物中微塑料的丰度和特征。这些基础信息有助于了解该生态敏感地区的污染水平及其潜在风险。该地区是橄榄 Ridley 海龟的筑巢和保护地,也是候鸟(如凤头燕鸥、黑头鸥和棕头鸥)的越冬和栖息地,拥有茂密的红树林,旅游业十分活跃,并包含维持当地社区生计的重要渔场。本研究同时调查了宏观塑料和微塑料:宏观塑料可能是未来微塑料的来源,而微塑料反映了采样时的现有污染情况。通过将生态敏感性与塑料污染评估相结合,这种多方面的方法为制定针对该地区的管理和保护策略提供了关键的基础证据。

研究区域

穆鲁德位于马哈拉施特拉邦孟买以南约150公里处,是一个生态多样的沿海地区,拥有岩石、沙滩和泥质海岸,周围环绕着广阔的红树林,支持着丰富的生物多样性。该地区具有独特的水动力条件,Rajapuri 小溪和强烈的波浪作用导致海岸线频繁侵蚀和沉积。渔业是当地社区的主要生计来源,但旅游业也起着重要作用

宏观塑料

穆鲁德海岸线的宏观塑料污染存在显著的空间差异。共记录了23种宏观塑料类型,平均密度为48 ± 3件/m²。MSS 1地区的塑料含量最高(110.2 ± 8件/m²),其次是MSS 2(31.4 ± 2.1件/m²)、MSS 3(30.4 ± 0.018件/m²)和MSS 4(21.2 ± 0.015件/m²)(图S3)。MSS 1地区游客活动频繁,这可能是宏观塑料污染较高的原因

宏观塑料的来源及其生态影响

本研究量化了穆鲁德海岸沿线不同地点(Rajpuri Jetty、Agardanda、Adgaon 和 Velas Beach)的宏观塑料垃圾的丰度和来源。结果发现塑料污染严重,主要归因于家庭废物处理、与旅游相关的垃圾排放和渔业活动(表1)。由于穆鲁德的沿海经济严重依赖渔业和旅游业,这两个行业也显著促进了海滩上的塑料积累

结论

本研究首次全面评估了穆鲁德海岸线的宏观塑料和微塑料污染情况,提供了关于污染来源、空间分布和生态风险的关键见解。根据清洁海岸指数(CCI),Adgaon 和 Velas 海滩被归类为污染严重地区,塑料垃圾主要来源于家庭废物、渔业活动和与旅游相关的垃圾。
维拉斯海滩是橄榄 Ridley 海龟的重要筑巢地

作者贡献声明

阿尼尔·库马尔·贝赫拉(Anil Kumar Behera):撰写初稿、验证、方法论制定、数据分析、数据管理。迪内什拉姆·拉马多斯(Dineshram Ramadoss):审稿与编辑、撰写初稿、可视化处理、监督、资源协调、项目管理、方法论制定、资金筹集、数据分析、概念构思。普拉布·科兰达萨米(Prabhu Kolandhasamy):审稿与编辑、方法论制定、数据分析。巴拉特·苏布拉马尼亚姆·阿马纳布罗卢(Bharath Subramanyam Ammanabrolu):撰写初稿、可视化处理、数据分析。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们想感谢CSIR-国家海洋研究所(CSIR-NIO)的所长在推动该项目及提供研究所需设施方面给予的帮助。同时感谢Areef Sardar先生在扫描电子显微镜(SEM)分析方面的协助。

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