微塑料（microplastics）作为一种新兴污染物已引起全球关注。近年来，人们从熙熙攘攘的城市到人迹罕至的极地地区几乎都发现了微塑料的踪迹。微塑料污染对北极野生动物和人类而言很可能带来一定程度的风险，例如内部擦伤、胃肠道堵塞等物理损伤。

与微塑料相关的污染物毒性影响也不容忽视。微塑料具有较大的比表面积，可以吸附或吸收有机污染物和重金属。在加工生产塑料制品中注入的有毒化学添加剂（如阻燃剂、紫外线稳定剂、邻苯二甲酸盐、聚氟烷基物质和染料等）很有可能以微塑料为载体（运输工具）进入环境。某些生物可以将这些有毒物质随微塑料颗粒远距离输送到北极地区，对本已脆弱的北极生态环境造成威胁。

一些海鸟具有在极地地区远距离飞行的本领。它们体内是否富集了微塑料？这些微塑料与其他污染物之间有何关联？归趋和潜在影响有多大？目前学术界对上述科学问题仍知之甚少。近期，Environmental Science and Ecotechnology发表了"北极特刊"的首篇原创研究，报道了加拿大研究团队的最新研究成果，部分回答了上述科学问题。

该研究团队调查了加拿大北极地区的两种海鸟体内的有机/无机污染物与微塑料协同污染的现象和模式。这两种海鸟分别是暴风鹱（Fulmarus glacialis，俗称northern fulmar）和黑腿三趾鸥（Rissa tridactyla，俗称black-legged kittiwake）。研究发现：暴风鹱受到的塑料污染更严重，其体内的新兴有机化合物（塑料添加剂）浓度更高；而黑腿三趾鸥体内残留的持久性有机污染物浓度高于暴风鹱；具有更大觅食范围的暴风鹱具有更高的塑料污染和整体污染强度，这表明（北极）鸟类很可能是与塑料有关的污染物的长距离运输载体。研究结果还表明，塑料添加剂污染与鸟类胃中的塑料污染强度之间存在潜在联系，今后的研究应该将塑料颗粒和有机成塑添加剂视为共同污染物，而非分开的、单独的污染问题。（图1）

图1  两种海鸟污染物富集模式及其食物链关系

文章亮点

1. 分析了加拿大北极地区海鸟体内的塑料颗粒、塑料添加剂、微量金属和有机氯农药污染水平；

2. 海鸟的觅食行为对污染强度有显著影响；

3. 海鸟摄入塑料的总质量与其体内的CEACs（新兴北极关注化学品）浓度相关，而与POPs（持久性有机污染物）的浓度无关；

4. 发现了塑料颗粒可作为OPEs（非卤化有机磷酸酯）的运输工具。

结果与讨论

1. 塑料颗粒负荷

暴风鹱体内的塑料污染水平（塑料颗粒的数量和质量）比黑腿三趾鸥高得多，90%的暴风鹱和9%的黑腿三趾鸥体内含有塑料碎片。这些结果与在加拿大北极地区其他地方的研究一致。这些研究表明，暴风鹱对塑料摄入高度敏感。在北大西洋西部、北大西洋东部和北太平洋东部，海鸟体内的塑料颗粒负荷向南沿纬度增加。觅食策略差异或营养生态位差异可能导致了暴风鹱和黑腿三趾鸥摄入塑料的物种特异性差异。暴风鹱通常会从繁殖地长距离迁徙（约200公里）进行觅食，以甲壳动物和头足类动物为食；而黑腿三趾鸥通常在靠近繁殖地的地方（约50公里）觅食，以鱼类为食。具有较大觅食范围的暴风鹱可能更靠近海洋塑料聚集区（例如在海鸟繁殖季节加拿大北极地区东部和南部被海冰阻塞的水域），因此更易受到塑料污染。总体而言，地理位置和物种种类基本决定了两个海鸟样本的总体塑料颗粒负荷，而海鸟的性别似乎对其体内的塑料颗粒负荷没有影响。

2. 塑料添加剂

（1）多溴二苯醚（PBDEs）

从海鸟体内的组织分布来看，来自拉布拉多海（Labrador Sea）的暴风鹱，其脂肪组织的多溴二苯醚（PBDEs）浓度最高，中位数为19 ng·g⁻¹·ww；从物种间差异来看，与来自利奥波德王子岛（Prince Leopold Island）的暴风鹱相比, 黑腿三趾鸥的肝脏和蛋具有更高的∑PBDE浓度和检测频率，这可能是由食物网暴露引起的。几种BDE同系物会在食物网中产生生物放大作用，这就导致了更高的生物暴露。虽然两种海鸟均以浮游动物和鱼类为食，但这些浓度差异依然可能归因于猎物，或是饮食中猎物的比例不同，或是某种特定猎物对这些污染物暴露水平不同 。

在利奥波德王子岛的暴风鹱的蛋和肝脏中，对BDE同系物检测结果表明，暴风鹱直接暴露于PBDEs来源（如含有PBDEs的产品）。在人类居住区附近觅食的海鸟（如海鸥）或在塑料聚集区觅食的暴风鹱，可能会直接通过摄摄入塑料或接触塑料制品的浸出液接触到PBDEs。

从采样地点的差异及其与海鸟摄入塑料的联系来看，虽然研究人员没有观察到PBDEs与不同采样位置或不同鸟类物种摄入塑料质量之间显著相关，但结果表明，海鸟的觅食行为差异与其对PBDEs的暴露之间的确存在联系。前期研究显示，十溴二苯醚（BDE-209）可能与斯瓦尔巴特群岛（Svarlbard）的暴风鹱摄入的塑料颗粒有关。PBDEs的同系物，特别是八溴二苯醚（Octa- PBDE）和十溴二苯醚（BDE-209），在海鸟体内的存在模式可能是海鸟摄入塑料的潜在指标。未来应在更多的采样点进行进一步研究，以探究这一假设是否正确。

（2）六溴环十二烷（HBCDD）

HBCDD在暴风鹱的蛋中以低浓度形式存在，而在其大脑、脂肪组织等处，研究人员并未检测到HBCDD的存在。在暴风鹱的蛋中检测到的HBCDD浓度与之前冰岛的北极海鸟的报告基本一致，但低于在挪威的鲱鸥（herring gull）、大西洋海雀（Atlantic puffin，Fratercula arctica）和黑腿三趾鸥的蛋中检测到的HBCDD浓度。利奥波德王子岛的暴风鹱和黑腿三趾鸥的蛋中具有相似的HBCDD浓度，而只有在暴风鹱肝脏中检测到HBCDD。结果表明，HBCDD的检测浓度并没有像其他污染物一样，在不同的采样地点和海鸟组织之间遵循特定的分布模式。但由于样本量不足，需未来进一步研究加以证实。

（3）新兴卤化阻燃剂（aBFRs, DDC-COs)

新兴卤化阻燃剂（aBFRs, DDC-Cos）在所有鸟类组织样本中检测到的浓度均很低。本研究检测到的∑aBFRs浓度与之前报道的北极海鸟体内的∑aBFRs浓度相似或更低。本研究检测到的DDC-CO浓度与之前报道的东格陵兰岛的黑海鸠（black guillemot，Cepphus grylle）及挪威北极地区的普通鸭嘴兽（common eider）、欧洲沙格海鸥（European shag，Phalacrocorax aristotelis）和鲱鸥（herring gull）蛋内的DDC-CO浓度相比更高。aBFRs、syn-和anti-DDC-CO同分异构体只能在暴风鹱的组织中检测到，这表明在相同的采样地点，暴风鹱比黑腿三趾鸥更容易暴露在新兴卤化阻燃剂中。

（4）有机磷酸酯（OPEs）

在暴风鹱的组织样本中检测到的OPEs浓度较高，这对目前科学监管评估提出的“OPEs不具有生物可累积性”的假设提出了挑战（至少是对海鸟而言）。

（5）其他

紫外线稳定剂和邻苯二甲酸盐（DnOP）均与海鸟体内发现的塑料污染无显著相关。此外，尽管有《斯德哥尔摩公约》限制在先，暴风鹱仍然接触到几种传统有机氯农药（OCPs），这些结果与之前关于北极海鸟体内OCPs浓度的报告一致。目前尚缺乏足够数据以评估海鸟体内的OCPs与其摄入的塑料总质量之间的相关性。

总结

尽管多年来OCPs的生产和使用受到限制，其浓度依然最高；在塑料添加剂中，邻苯二甲酸二异丁酯的单独浓度最高，但与其他一些污染物组相比，检测频率较低，这表明其累积量变化很大；阻燃剂和表面处理剂PFAS、OPEs、PBDEs具有相似的浓度和较高的检测频率，而aBFRs、DDC-COs、HBCDD和紫外线稳定剂通常具有较低的浓度和检测频率。（详见图2）

图2 两种海鸟塑料添加剂及微量金属浓度

从拉布拉多海和利奥波德王子岛的POPs和CEACs的平均浓度来看，暴风鹱暴露在更大范围的污染物中，包括一些与塑料污染有关的污染物（即HBCDD、DDC-COs、OPE和aBFRs）。（详见图3）

图3 两种海鸟污染物平均浓度及其关系

黑腿三趾鸥和暴风鹱之间的污染模式不同，这可能是由两个物种的觅食和摄食行为不同造成的。在北极繁殖的黑腿三趾鸥，其觅食地点相对靠近栖息地，有望代表当地的污染模式，而对于偏远的栖息地，则主要通过生物放大作用暴露；在北极繁殖的暴风鹱，其迁徙距离更大，意味着它们可以到达塑料污染更严重的地区，如塑料聚集区，从而导致更高的污染源暴露。

本研究强调了对海鸟体内多个而非单个污染物进行分析的重要性，特别是当研究人员想要了解污染物的来源和暴露途径时，这就变得更加重要。本研究提出的主要新问题是作为塑料添加剂载体的塑料颗粒的作用，及其对北极海鸟的影响。未来的研究应调查这些污染物与海鸟的觅食行为和营养生态位的关系，及其与海鸟体内塑料负荷的潜在联系。

论文ID

原文题目  Co-contaminants of microplastics in two seabird species from the Canadian Arctic

引用信息  Sühring, R., Baak, J. E., Letcher, R. J., Braune, B. M., de Silva, A., Dey, C., ... & Provencher, J. F. (2022). Co-contaminants of microplastics in two seabird species from the Canadian Arctic. Environmental Science and Ecotechnology 12: 100189.

doi: https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100189