中国沿海沉积物中新兴的苯甲酮、苯并三唑、水杨酸盐和三嗪类紫外线过滤剂的全国性分布：空间分布、来源及生态风险

《Environmental Research》：Nationwide occurrence of emerging benzophenone, benzotriazole, salicylate and triazine ultraviolet filters in coastal sediment of China: Spatial distribution, source and ecological risk

本研究对中国沿海43个城市的91个沉积样本进行了紫外滤剂（UVFs）的全国性评估，发现31/37种目标UVFs普遍存在。苯氧苯酮类（ΣBP-UVFs 5374.8 pg/g）浓度最高，黄海（18,790 pg/g）显著高于其他海域。主要污染源为工业生产和化妆品，其中7种UVFs（BP-7、UV-PS等）生态风险指数（RQ）大于0.1，需重点管控。

　　近年来，随着工业和日化产品的广泛应用，紫外线吸收剂（Ultraviolet Filters, UVFs）逐渐成为备受关注的新兴环境污染物。UVFs因其持久性、生物累积性和潜在毒性，对生态环境构成了显著威胁。作为环境中重要的沉积物库和二次污染源，UVFs在沿海沉积物中的分布和迁移特征引起了科研人员的高度重视。本研究聚焦于中国沿海地区，通过系统性地采集来自43个沿海城市的91个沉积物样本，全面分析了四种主要类型的UVFs在沿海沉积物中的存在情况、空间分布特征以及生态风险，为后续的环境治理和管理提供了关键数据支持。

UVFs主要分为四大类：苯酮类（BP-UVFs）、苯并三唑类（BZ-UVFs）、水杨酸类（SC-UVFs）和三嗪类（TA-UVFs）。这些化合物广泛用于防晒霜、化妆品、塑料等产品中，以减少紫外线对皮肤和环境的伤害。全球范围内，UVFs的生产规模不断扩大，其市场需求持续增长。根据最新统计，2021年全球UVFs市场价值约为13亿美元，预计到2026年将达到16亿美元。这一趋势表明，UVFs的环境影响也日益显著，尤其是在沿海生态系统中。

研究结果显示，在所采集的91个沉积物样本中，有31种目标UVFs被成功检测到，涵盖了10种BP-UVFs、15种BZ-UVFs、2种SC-UVFs和6种TA-UVFs。这些UVFs在沉积物中的平均总浓度分别为5,374.8 pg/g（BP-UVFs）、3,298.3 pg/g（BZ-UVFs）、3,094.1 pg/g（SC-UVFs）和61.2 pg/g（TA-UVFs）。值得注意的是，BP-UVFs的平均浓度最高，其次是BZ-UVFs和SC-UVFs，而TA-UVFs的浓度相对较低。这一结果表明，BP-UVFs和BZ-UVFs在沿海沉积物中占据了主导地位，可能与它们在日化产品和工业制品中的广泛应用有关。

空间分布分析进一步揭示了不同海域UVFs浓度的显著差异。研究发现，黄海地区的UVFs浓度明显高于南海、东海和渤海。黄海的平均浓度范围为1,839 pg/g至82,308 pg/g，显著高于其他海域。这种差异可能与区域的地理环境、人类活动强度以及水文条件密切相关。例如，黄海地区工业活动密集，城市化程度较高，这些因素可能导致更多的UVFs排放进入海洋环境。此外，黄海的海洋环流模式也可能影响UVFs在沉积物中的沉积和扩散。

源解析分析表明，工业生产、化妆品和个人护理产品的使用是UVFs污染的主要来源。特别是在工业发达的区域，如长江口、珠江口及其邻近海域，以及渤海地区，UVFs的浓度普遍较高。这说明，工业排放和城市生活废弃物的处理在UVFs的污染过程中起到了关键作用。同时，旅游活动也被认为是UVFs污染的一个重要驱动因素。在一些著名的旅游城市，如大连、青岛、厦门、三亚和琼海，UVFs的浓度同样较高。这可能与游客在海滩活动时使用的防晒产品有关，这些产品在使用后可能通过径流或直接排放进入海洋环境。

研究还发现，某些特定的UVFs在沿海沉积物中表现出较高的生态风险。例如，BP-7、UV-PS、UV-326、UV-327、UV-329、EHS和HMS等七种UVFs在沉积物中的风险商（RQ）均超过0.1，表明它们对生态环境具有显著威胁。这些化合物可能对水生生物，尤其是底栖生物和沉积物栖息生物造成负面影响。例如，已有研究表明，BP-UVFs对斑马鱼胚胎和幼鱼的心脏频率和代谢率产生了抑制作用。因此，这些高风险UVFs的污染控制和管理显得尤为重要。

本研究首次对我国沿海地区四种类型的UVFs污染进行了全国范围的评估，填补了相关领域的研究空白。通过对沉积物中UVFs的全面检测和分析，研究不仅揭示了UVFs的分布特征，还明确了其主要污染源，为制定有效的污染防治措施提供了科学依据。此外，研究还对UVFs的环境质量现状进行了初步估算，有助于进一步了解其对海洋生态系统的潜在影响。

在中国，拥有世界上最长的海岸线之一，其大陆和岛屿海岸线分别约为14,000公里和18,000公里。沿海地区不仅是经济发展的重点区域，也是人口密集和生态资源丰富的地区。因此，UVFs的污染问题在这些区域尤为突出。此前的研究表明，河流输入、污水处理和休闲活动是影响UVFs污染水平的重要因素。然而，对于中国沿海沉积物中UVFs的全面调查仍然较为有限，主要集中在局部海域的BZ-UVFs污染研究上。

本研究选取了43个沿海城市，其中既包括工业发达的城市，如上海、南通、宁波、深圳和珠海，也包括旅游热点城市，如大连、青岛、厦门、三亚和琼海。这些城市在经济、人口和生态环境方面具有代表性，因此研究结果能够反映我国沿海地区的UVFs污染现状。通过对这些区域的沉积物进行系统分析，研究不仅关注了UVFs的分布情况，还探讨了其可能的来源和迁移路径，为后续的环境治理提供了重要的参考。

研究还指出，尽管BP-UVFs和BZ-UVFs在海洋沉积物中较为常见，但不同地区UVFs的组成和浓度存在显著的时空变化。这种变化可能与当地的产业结构、人口密度、海洋环流模式以及自然地理条件等因素密切相关。因此，对UVFs污染的监测和管理需要因地制宜，采取针对性的措施。

在分析方法上，本研究采用了高精度的检测技术，确保了数据的准确性和可靠性。通过选择合适的同位素标记物作为替代物，研究人员能够更精确地追踪UVFs在环境中的迁移和转化过程。此外，研究还结合了多种分析手段，包括空间统计分析和源解析模型，以全面评估UVFs的污染特征和生态风险。

研究的发现对于我国的环境保护政策具有重要意义。首先，它揭示了UVFs污染的广泛性和严重性，强调了加强监测和管理的紧迫性。其次，它明确了工业和旅游活动是UVFs污染的主要来源，为制定相应的污染控制措施提供了依据。最后，它指出了某些特定UVFs的高生态风险，为优先控制和治理提供了科学指导。

综上所述，本研究不仅提供了关于中国沿海地区UVFs污染的全面数据，还揭示了其分布特征和潜在来源。这些信息对于理解UVFs的环境行为、评估其生态风险以及制定有效的污染防治策略具有重要价值。未来的研究可以进一步探讨UVFs在不同环境介质中的迁移规律，以及其对生态系统长期影响的机制，以期为实现可持续的海洋环境管理提供更加坚实的科学基础。