北极斯匹次卑尔根峡湾大型底栖动物中双酚A与烷基酚的生物累积及生态风险研究

本综述系统探讨了北极斯匹次卑尔根四大峡湾（Kongsfjorden、Hornsund等）底栖生物体内内分泌干扰物（EDCs）——双酚A（BPA）、4-叔辛基酚（4-t-OP）和4-壬基酚（4-NP）的污染分布与累积机制。研究揭示了摄食策略（滤食性/沉积食性）和人类活动（污水、旅游）对污染物富集的关键影响，强调北极偏远生态系统仍面临持久性有机污染物的威胁，呼吁加强污染物管控与生态保护措施。

　　

Highlights

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  首次在北极底栖动物中检测到BPA、4-t-OP和4-NP
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  最高4-NP浓度见于Kongsfjorden，BPA峰值出现在Hornsund
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  滤食性和沉积食性生物富集水平最高
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  污染源包括本地污水、旅游活动及大西洋洋流长程传输
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  气候变暖可能加剧冰川污染物释放

Introduction

自工业革命以来，人类每年向生态系统排放数千吨合成物质，其中内分泌干扰性酚类衍生物（如BPA、4-t-OP和4-NP）因其结构类似天然激素，可与雌激素受体结合，引发发育异常、代谢疾病和生殖障碍（Bradman et al., 2003）。这些化合物通过工业废水、塑料垃圾和大气沉降进入海洋环境，并随食物链传递。尽管欧盟已将4-NP和4-t-OP列为优先管控物质（REACH法规、水框架指令），且于2024年禁止BPA用于食品接触材料，但全球监管仍存在空白。

北极峡湾独特的水文结构（如水体分层和有限的海水交换）使其成为污染物累积的热点区域。本地污染源（居民污水、船舶排放）与长程传输（洋流、大气）共同导致EDCs在北极富集。气候变暖进一步通过冰川融化、径流增加和大西洋水团入侵，改变污染物动态，可能引发生态系统的突发响应。

本研究旨在分析斯匹次卑尔根西岸四大峡湾37种底栖动物（涵盖软体动物、节肢动物、棘皮动物等6门）中酚类衍生物的分布规律，结合摄食策略与空间变异（如距人类聚居区距离），评估北极水域污染扩散机制。

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Sampling areas

采样区域覆盖斯匹次卑尔根西岸四大峡湾：Kongsfjorden、Hornsund、Isfjorden和Adventfjorden。这些峡湾在地貌、水文、沉积类型和人类活动强度上差异显著：Kongsfjorden和Isfjorden受大西洋暖流影响且邻近人类定居点（如Longyearbyen），Hornsund以科研活动为主，Adventfjorden则受冰川融水主导。

Macrobenthic fauna collected in the Arctic fjords

研究采集了38种底栖动物样本，包括滤食性贝类（如贻贝）、沉积食性多毛类、捕食性海星等。不同物种因栖息环境（水温、盐度、底质类型）和摄食策略差异，对污染物的累积能力显著不同，为评估生态风险提供关键依据。

Factors influencing the presence of phenol derivatives

底栖生物通过摄食悬浮/再悬浮有机颗粒物直接暴露于EDCs，其富集水平受以下因素调控：

1. 1.
   摄食模式：滤食性和沉积食性生物累积最高；
2. 2.
   污染源：污水排放（尤其2022年前未处理废水）、旅游船舶（含表面活性剂的灰水）；
3. 3.
   环境传输：洋流与大气长程输送；
4. 4.
   气候效应：冰川融化释放历史储存污染物。

Summary

北极底栖生物普遍暴露于BPA、4-t-OP和4-NP，其浓度受本地人类活动与全球传输共同影响。需优先管控污水排放、旅游污染，并加强国际监管协作，以保护脆弱北极生态系统。