微塑料对水蚤体能的影响--系统回顾和荟萃分析

IF 2.8 2区生物学 Q2 ECOLOGY

Freshwater Biology Pub Date : 2024-02-11 DOI:10.1111/fwb.14228

Elisabeth Funke, Lukas Webb, Justyna Wolinska

引用次数: 0

摘要

1 引言自 1950 年以来，塑料产量一直在增长，导致塑料垃圾数量不断增加；据估计，2025 年塑料产量将达到 6 亿吨（Priyadarshini 等人，2022 年）。根据经合组织最近的一项研究报告（2022 年），在所有这些塑料中，只有 9%-11% 得到了回收利用。常用塑料不可生物降解，这导致了它们的累积和破碎（Barnes 等人，2009 年）。如果留在环境中，塑料会分解成更小的颗粒，称为微塑料（5 毫米；Thompson 等人，2004 年）和纳米塑料（100 纳米：基于欧盟委员会对纳米材料尺寸的定义；Mech 等人，2020 年），从而产生新的环境威胁。在大多数科学文献中，纳米塑料是指尺寸≤100 nm 的颗粒，我们将采用这一定义进行审查。不过，这一定义仍在争论之中，有时也会使用 1000 纳米的分界线（见 Hartmann 等人，2019 年）。除了环境中微/纳米塑料的破碎源之外，还有工业制造的塑料微粒，这些微/纳米塑料在化妆品和药品等各个领域的需求日益增长（Allan等人，2021年；Hernandez等人，2017年）。微/纳米塑料分布广泛，存在于陆地、空气、淡水和海洋环境中（Horton & Dixon，2018年综述）。虽然这些颗粒分散在不同的栖息地，但有相当一部分最终会进入水生生态系统，这些生态系统主要通过污水排放、雨水冲刷和大气沉降接收塑料颗粒的输入（Du 等人，2021 年）。令人惊讶的是，即使是原始和偏远的栖息地也不能幸免于微/纳米塑料的影响（例如，González-Pleiter 等人，2020 年；Materić 等人，2022 年）。为了更好地了解这种新出现的威胁的重要性，目前正在进行接触研究，涉及各种水生生物在不同浓度的微/纳米塑料中的情况。这些研究比较了暴露生物与在无污染（对照）条件下饲养的同种生物的适应性变量（Al-Thawadi，2020 年；Qu 等人，2023 年）。通过测试接触塑料可能产生的不良后果，这些研究为了解微/纳米塑料对水生生物的生态影响提供了宝贵的见解。具体来说，水蚤栖息在大多数常流淡水水体中，在水生食物网的营养结构中扮演着重要角色；它们是浮游植物最常见的食草动物，本身也为浮游鱼类提供食物（Lampert & Sommer, 2007）。水蚤易于实验，对环境变化反应迅速，因此成为生理学、生态学、毒理学和进化生物学的标志性模型（Ebert，2022 年；Lampert，2011 年）。这些特征包括周期性孤雌生殖，可以使用基因完全相同的后代，从而减少实验变异，使遗传效应和环境效应得以分离；世代时间短，可以进行短期实验和多代实验以研究长期效应；体型小，相对容易大量饲养；与其他淡水浮游动物物种相比，对环境压力（包括微塑料/纳米塑料）的敏感性普遍较高（例如，Saavedra 等，2019 年）；已知的基因组使其能够研究长期效应；与其他浮游动物物种相比，对环境压力（包括微塑料/纳米塑料）的敏感性普遍较高（例如，Saavedra 等，2019 年）；已知的基因组使其能够研究长期效应；已知的基因组使其能够研究长期效应；已知的基因组使其能够研究长期效应、此外，水蚤表现出非选择性滤食行为，消耗特定大小范围内的颗粒，通常最大为 70 μm（该范围可根据其体型大小而变化；Burns，1968 年），从而使其容易摄入微/纳米塑料、图 1）。Samadi 等人（2022 年）的综述文章提到了一项更早的研究，这是第一项关于微/纳米塑料对水蚤影响的研究：（Rosenkranz 等人，2009 年）。这篇 2009 年的文章没有在我们的文献检索中出现，因为它将测试的聚苯乙烯颗粒称为 "纳米颗粒"，而没有明确使用 "微塑料或纳米塑料 "一词。在过去的五年中，实验研究的数量显著增加（图 1），从而产生了大量有关该主题的可用数据。然而，由于实验方法差异很大，很难对研究结果进行综合。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

The effect of microplastics on Daphnia fitness – Systematic review and meta-analysis

查看原文本刊更多论文

The effect of microplastics on Daphnia fitness – Systematic review and meta-analysis

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Freshwater Biology 生物-海洋与淡水生物学

CiteScore

5.90

自引率

3.70%

发文量

162

审稿时长

2 months

期刊介绍： Freshwater Biology publishes papers on all aspects of the ecology of inland waters, including rivers and lakes, ground waters, flood plains and other freshwater wetlands. We include studies of micro-organisms, algae, macrophytes, invertebrates, fish and other vertebrates, as well as those concerning whole systems and related physical and chemical aspects of the environment, provided that they have clear biological relevance. Studies may focus at any level in the ecological hierarchy from physiological ecology and animal behaviour, through population dynamics and evolutionary genetics, to community interactions, biogeography and ecosystem functioning. They may also be at any scale: from microhabitat to landscape, and continental to global. Preference is given to research, whether meta-analytical, experimental, theoretical or descriptive, highlighting causal (ecological) mechanisms from which clearly stated hypotheses are derived. Manuscripts with an experimental or conceptual flavour are particularly welcome, as are those or which integrate laboratory and field work, and studies from less well researched areas of the world. Priority is given to submissions that are likely to interest a wide range of readers. We encourage submission of papers well grounded in ecological theory that deal with issues related to the conservation and management of inland waters. Papers interpreting fundamental research in a way that makes clear its applied, strategic or socio-economic relevance are also welcome. Review articles (FRESHWATER BIOLOGY REVIEWS) and discussion papers (OPINION) are also invited: these enable authors to publish high-quality material outside the constraints of standard research papers.