黄河口临近海域自然水体和周边养殖场养殖水体有机磷酸酯污染特征和风险评估

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有机磷酸酯(Organophosphate esters,OPEs)作为多溴联苯醚溴化阻燃剂的替代品,其在全球内的产量和使用量急剧增加。OPEs通过物理添加而不是化学键合作为添加剂添加到人造材料中,OPEs易通过挥发、淋洗和磨损等途径进入到环境当中。河口是陆源污染物的汇聚地,是海洋污染物的重要输入源。黄河是我国北方最大的河流,黄河口养殖场是我国北方水/海产品重要来源之一。黄河口养殖水体和自然水体多相环境介质中OPEs的污染情况、养殖生物和野生生物中OPEs的生物富集能力及差异性和OPEs的生态健康风险目前尚不清楚,这些问题都亟待解决。本研究选择黄河口临近海域作为研究对象,以在我国生产量和使用量较多的13种OPEs组分作为目标化合物。以此来研究OPEs在自然水体和养殖水体在三种介质(水体、沉积物和生物)的污染特征及迁移分配规律,比较了OPEs在不同生境类型、不同养殖类型、不同营养级水/海产品生物富集差异,最后系统诊断了OPEs可能存在的生态风险和摄食水/海产品造成的人体健康风险。主要研究结论如下:(1)在水体中,养殖场水体中Σ 13OPEs为51.53–270.44 ng/L,自然水体中Σ 13OPEs为181.79–1164.37ng/L。养殖水体和黄河下游河道河口自然水体中13种OPEs浓度无显著差异(P>0.05),黄河口临近海域水体中Σ 13OPEs为546.72–1164.37ng/L。对于沉积物而言,养殖池塘和河口自然水体的浓度相当,无显著差异(P>0.05),黄河口临近海域为384.33–1366.44ng/g dw。养殖海产品体内的OPEs浓度为46.8–108.90 ng/g dw,而野生海洋生物体总浓度为422.01–2313.68ng/g dw。三种介质中,黄河口临近海域中的OPEs浓度均高于河口自然水体和养殖水体。(2)辛醇水分配系数(log Kow)是影响OPEs在水-沉积物中的浓度分布以及生物蓄积能力的重要因素之一。养殖水体中log Kow和log Koc、log Kd不相关(P>0.05),自然水体中呈显著正相关(P<0.01)。养殖水体中综合生物蓄积能力低于自然水体。其中,自然水体中鱼类生物蓄积能力高于无脊椎动物,而养殖水体中则是无脊椎动物的生物蓄积能力高于鱼类。两种水体中OPEs分布特征的差异性可能是因为人类生产生活活动、水文条件、生物自身生理差异等因素共同影响的结果。(3)不同营养级(Trophic level,TL)与生物体内13种OPEs的对数浓度均呈负相关,其中磷酸三(苯基)酯(Tris(phenyl)phosphate,TPh P)和磷酸三(2-丁氧基乙基)酯(Tris(2-butoxyethyl)phosphate,TBEP)为显著负相关(P<0.01)。除磷酸甲苯二苯酯(Cresyldiphenylphosphate,CDPP)之外,黄河口野生海洋生物存在生物稀释现象。(4)13种OPEs中除磷酸三甲酯(Trimethyl phosphate,TMP)、磷酸三(2-乙基己基)酯(Tris(2-ethylhexyl)phosphate,TEHP)、磷酸三(1,3-二氯-2-异丙基)酯(Tris(1,3-dichloro-2-isopropyl)phosphate,TDCP)和TPh P会对鱼类、甲壳类和藻类生物产生中等生态风险之外,其余均无生态风险。通过膳食摄入计算并评估了OPEs的健康风险,养殖场的每日摄入量(Estimated daily intake,EDI)和健康风险商(Hazard quotient,HQ)均低于野生海洋生物。其中,养殖生物存在低风险,而野生海洋生物存在中等风险。
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