综述：海藻中农药残留的全球模式：系统性综述

　　本综述系统评估2015-2024年全球海藻农药残留研究，揭示有机氯农药（OCPs）如HCH（12%）、狄氏剂、DDT及硫丹（各11%）为主要污染物，印度贡献58%研究。强调需建立标准化分析协议（如QuEChERS提取与GC-MS检测），拓展地理与分类学研究，并关联生态影响以完善风险评估。

　　

研究背景与意义

海藻作为沿海生态系统的关键光合生物，不仅是基础初级生产者，更是生态系统工程师，其复杂结构为无脊椎动物和鱼类提供重要栖息地。随着社会经济价值提升——从传统食品到工业胶体（如琼脂、卡拉胶）、农业增强剂（生物肥料、生物刺激素、生物农药）、生物可降解聚合物及可再生能源的原料，海藻的应用日益广泛。然而，沿海生态系统正面临农药污染的严重威胁，主要源于农业活动中的广泛使用。这些污染物对海洋生物及生态系统健康产生潜在不利影响，可能导致群落结构改变、生物多样性丧失及生态相互作用失衡。

海藻作为海洋污染的有效生物指示剂已有充分证据，其积累重金属和多环芳烃等传统污染物的能力被大量文献记录。同时，生态毒理学研究已彻底表征了农药对沿海生态系统的普遍威胁，主要来自农业径流，对海洋生物多样性和生态系统功能产生显著的级联负面影响。海藻中持久性农药的生物积累不仅是生态系统健康监测的关键指标，也是污染物进入人类食物链的潜在载体，尤其是全球食用海藻市场不断扩大的背景下。

材料与方法

本系统性综述遵循PRISMA指南，基于PEO（种群、暴露、结果）框架，从CAPES期刊门户数据库（涵盖超过39,000篇完整手稿和390个索引数据库）筛选2015-2024年间发表的英文同行评议文章。搜索策略采用“seaweed”和“pesticide”字符串，时间限定为2015-2024年，并过滤为同行评议文章。最终从85项研究中筛选出12项符合纳入标准的研究，涉及多个海藻群体，产生20条描述记录，主要关注绿藻门（Chlorophyta，40%）、红藻门（Rhodophyta，35%）和褐藻纲（Phaeophyceae，25%）。

两名评审员独立筛选标题、摘要及全文，使用定制清单评估方法学质量（低、中、高风险偏倚），强调化学分析的质量控制。数据提取包括文章标题、年份、出版期刊和摘要，并使用QGIS软件生成研究地理分布图。

结果与讨论

研究选择与特征

2015-2024年间，2023年出版物最多（n=5），2022年和2018年各2篇，2019、2020和2021年各1篇。2015、2016、2017和2024年无符合条件的研究。环境科学与污染研究、食品成分与分析杂志和海洋污染通报是发表最多的期刊。海藻物种分析显示，Ulva lactuca被分析5次，Caulerpa racemosa4次，Gelidiella acerosa、Gracilaria verrucosa、Kappaphycus alvarezii和Sargassum wightii各2次，其余物种仅1次。

地理分布上，亚洲贡献最多研究（n=9），其中印度7篇，中国和土耳其各1篇；美洲有1项研究涵盖加拿大和美国，以及加勒比和中美洲地区（圣基茨和尼维斯、圣卢西亚、圣文森特和格林纳丁斯及伯利兹）；非洲有1篇来自埃及的研究。印度的高研究数量可能反映其海藻养殖业的显著发展、政府支持以及沿海地区农业农药使用带来的海洋污染风险。

农药类别中，有机氯农药（OCPs）最多样（10种），拟除虫菊酯和有机磷各6种，硫代氨基甲酸酯和三嗪酮各1种。OCPs如HCH（12%）、狄氏剂、DDT和硫丹（各11%）频繁检出，表明持久性污染的遗留问题。农药浓度因地理位置、海藻种类和农药类型而异，QuEChERS提取（58%）和GC-MS分析（83%）是常用方法。

绿藻门（Chlorophyta）

8篇研究涉及绿藻，2023年发表最多（n=4）。Ulva lactuca最常见（n=5），Caulerpa racemosa（n=4），其余物种如Cladophora pellucida、Ulva compressa等各1篇。有机氯农药最常检测（n=8），拟除虫菊酯（n=6），有机磷（n=1）。HCH在最多研究中报告（n=8），狄氏剂、DDT、硫丹和异狄氏剂各7篇，七氯6篇，甲氧滴滴涕和氯氰菊酯各5篇。12种农药仅报告1次。

方法学上，QuEChERS是最常用提取方法（n=5），GC-MS是最常用分析技术（n=7）。研究显示，绿藻中农药污染广泛存在，浓度范围大，如HCH在印度U. lactuca中为0.32±0.19 ng/g dw，在埃及C. pellucida中达158.9 ng/g dw。硫丹在印度样本中浓度高（如U. lactuca中52.1 ng/g ww），可能源于农业径流及海藻果实期脂肪酸合成促进脂溶性农药吸收。拟除虫菊酯如氯氰菊酯的检测表明近期污染输入。

红藻门（Rhodophyta）

7篇研究涉及红藻，2023年最多（n=2）。Gelidiella acerosa、Gracilaria verrucosa和Kappaphycus alvarezii各研究2次，其余物种各1次。有机氯农药最普遍（n=6），拟除虫菊酯（n=4）。HCH、狄氏剂、DDT、硫丹和异狄氏剂各检测6次，七氯5次，甲氧滴滴涕4次，氯氰菊酯3次，4种农药仅1次。

QuEChERS提取（n=5）和GC-MS分析（n=6）主导方法学。红藻中农药浓度差异显著，如硫丹在印度G. acerosa中达131.43±110.99 ng/g，异狄氏剂在K. alvarezii中达69.8 ng/g ww。埃及研究中，狄氏剂和HCH主要检出（最高60.4 ng/g dw和53.7 ng/g dw），反映尼罗河三角洲历史农业污染。土耳其研究中，苯噻草胺在J. rubens中浓度极高（3853±116 ng/g），表明邻近农业输入。

褐藻纲（Phaeophyceae）

5篇研究涉及褐藻，2017-2023年年各1篇。Sargassum wightii最常研究（n=2），其余物种各1篇。有机氯农药最常检测（n=3），拟除虫菊酯（n=2）。HCH、狄氏剂、DDT、硫丹和七氯各检测3次，异狄氏剂和甲氧滴滴涕各2次，7种农药仅1次。

QuEChERS提取（n=3）和GC-MS分析（n=4）常用。褐藻中农药积累显示地区差异，如土耳其C. corniculata中苯噻草胺浓度极高（5011±121 ng/g），印度S. wightii中硫丹（263.59±497.25 ng/g）和异狄氏剂（152.13±265.70 ng/g）高浓度，反映污染压力。加拿大和美国样本中农药浓度较低（如氯丹最高1.31±0.53 ng/g dw），可能因物种脂质含量低限制积累。加勒比海研究未检测到农药，但方法学细节缺乏。

差距与前景

当前研究存在明显地理偏见（58%研究在印度），方法学异质性阻碍比较，需标准化协议和扩大地理范围。未来研究应整合高新技术如高分辨率质谱（HRMS）、人工智能（AI）和物联网（IoT）传感器，以提升监测能力。微塑料与农药相互作用、气候变化影响及生态效应研究是迫切方向。需开发海藻特异性生物标志物，建立全球监测网络，并将研究成果转化为政策建议，如制定海藻污染指南，加强国际合作应对跨境污染问题。

结论

全球海藻普遍积累农药残留，绿藻门、红藻门和褐藻纲分别占研究的40%、35%和25%。Ulva lactuca（16%）和Caulerpa racemosa（13%）是最常研究物种。有机氯农药占主导（42%），HCH（12%）、狄氏剂、DDT和硫丹（各11%）最常见。浓度受地理位置、海藻物种和农药性质影响，藻类形态和脂质含量影响生物积累。方法学不一致阻碍直接比较，需标准化方法和更广泛研究，包括生态影响评估，以全面理解和减轻海洋生态系统中的农药风险。