港口河口区底栖关键物种污染生物标志物筛选与种群垂直分布研究：深层沉积物的生态毒理学启示

本综述聚焦港口河口沉积物污染对底栖环节动物的生态毒理效应，系统阐述了多环芳烃(PAHs)、痕量元素等污染物在沉积物垂直剖面的分布特征，并创新性地整合氧化应激（CAT/SOD/GST/TBARS/TAC）、热休克蛋白(HSP70)、免疫酶(LYS)及离子调节酶(Na+/K+-ATPase)等多维度生物标志物体系，结合种群分布与行为响应，为河口生态系统健康评估提供重要理论依据。

　　

研究亮点

研究区域

布宜诺斯艾利斯省河口（BA河口；图1）位于高度城市化区域和保护区，包含不同汇水面积的河口环境。港口和码头区域根据历史及当前的水文地貌和经济背景具有不同规模和发展历程。桑博龙邦河口（SAM；南纬36°20′36″，西经56°49′28″）属于桑博龙邦-萨拉多系统的拉姆萨尔保护区，其沉积物特性与人类活动影响程度与其他研究区域形成鲜明对比。

相关沉积物

从BA河口不同深度获取的沉积物显示出相似的粒度特征，以砂质泥沉积物为主（表S2）。所有河口砂含量均超过50%，其次为粉砂（17-42%）和黏土（2-7%）（表S2）。有机碳含量范围在0.4-1.1%之间，其中QQG港口略有升高（表S2）。

沉积物中痕量元素在不同河口区域呈现差异分布。港口区域深层沉积物中镉、汞等元素浓度显著高于表层，反映历史污染积累效应。多环芳烃(PAHs)的垂直分布模式表明港口区域存在长期石油烃类输入。

沉积物中痕量元素和PAHs水平

BA河口沉积物中痕量元素和PAHs呈现不同程度的污染特征。高影响区域（BBL河口）的镉浓度超过该区域历史报道值（Menone等，2022；Truchet等，2022），与其它工业化区域水平相当（Geracitano等，2004；Pedro等，2022）。汞在所有河口区域均呈现升高趋势，特别是在港口区域深层沉积物中富集明显。铅、铜等元素在港口区域10厘米以下沉积层中浓度显著升高，指示历史工业活动遗留污染。

多环芳烃组成分析显示港口区域以高分子量PAHs为主，其中苯并[a]芘等致癌物质在深层沉积物中浓度可达表层的2.3倍。这种垂直分布特征与港口历史运营期间化石燃料泄漏及燃烧产物沉降密切相关。

结论

布宜诺斯艾利斯省河口港口与非港口区域某些痕量元素和PAHs水平的差异反映了不同的人类活动影响。基于此，10厘米以下深层沉积物的主要差异代表了历史污染趋势，在评估潮间带环境时应予考虑。在L. acuta组织中分析的大多数亚个体（生化）响应能够在河口内和河口间水平反映这些变化，特别是通过整合生物标志物响应(IBR)指数得以凸显。种群参数（丰度和补充量）以及垂直分布（穴居剖面）的差异也表明L. acuta在受港口影响的河口存在种群水平的影响。这些发现强调了在环境监测计划中考虑沉积物垂直剖面以及生物扰动关键物种的生态相关性的重要性。