韩国沿海地区可食用贝类中农药的全国性监测与人体健康风险评估

《Marine Pollution Bulletin》：Nationwide monitoring and human health risk assessment of pesticides in edible shellfish species across coastal areas of South Korea

PAHs在尼日利亚埃斯克劳斯河口及邻近溪流沉积物、叶片和根部的生物累积特征及氧化应激响应分析。通过GC-MS检测PAHs浓度，发现根部（0.736 mg/kg）和叶片（0.425 mg/kg）高于沉积物（0.100 mg/kg），以蒽为主；MDA升高（氧化损伤）和SOD、CAT、GST活性下降（抗氧化防御削弱）表明生理胁迫，热点区域需监管干预。

　　这项研究聚焦于尼日利亚埃克里沃斯河口及其相邻溪流中的红树林生态系统，探讨了多环芳烃（PAHs）污染对红树林植物生物累积和氧化应激反应的影响。红树林作为沿海生态系统的重要组成部分，具有独特的生态功能，包括保护海岸线、缓冲风暴潮、碳固存、为多种海洋生物提供栖息地和育幼场所。然而，这些生态系统正面临着日益严重的威胁，尤其是在石油资源丰富的地区，由于勘探和工业活动的影响，环境质量持续下降。

PAHs是一类由多个芳香环融合而成的有机化合物，广泛存在于各种环境基质中，尤其是在沉积物中。它们既可以来源于自然过程，如森林火灾和火山活动，也可以来源于人为活动，如化石燃料燃烧、工业排放和原油泄漏。PAHs具有较高的持久性、疏水性和对有机质的强亲和力，这使得它们能够在沉积物中长期积累，对水生生态系统构成慢性风险。在埃克里沃斯河口及其相邻溪流中，红树林植物作为PAH污染的前沿受体，表现出明显的氧化应激反应。这种反应通常由PAH浓度升高引发的活性氧（ROS）生成所触发，如果抗氧化防御系统无法有效中和这些ROS，就会对细胞大分子，如脂质、蛋白质和核酸造成损害，进而影响关键的代谢过程。

研究中采用了气相色谱-质谱联用技术（GC–MS）对沉积物、叶片和根部中的PAH浓度进行了分析，同时测量了与氧化应激相关的生物标志物，包括丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）和过氧化氢酶（CAT）。数据显示，沉积物中的平均PAH浓度为0.100 mg/kg，叶片为0.425 mg/kg，根部为0.736 mg/kg，其中蒽（anthracene）在生物组织中占据主导地位。这些结果表明，红树林植物对PAH的生物可利用性较高，特别是在根部和叶片中，显示出更强的吸收和转运能力。通过转移因子分析进一步发现，高分子量PAHs在沉积物中被有效吸收并转运至叶片，这表明红树林植物对这些污染物具有选择性累积的特点。

在污染源分析方面，研究发现多个站点（如ML11、MR11和Sed11）的PAH主要来源于燃烧过程，而站点4则显示出混合的燃烧和石油来源，这表明该区域的污染可能来自多种活动的叠加，如非法油罐卸货、手工炼油、工业排放和石油勘探。这些活动导致沉积物成为PAH的储存库，不仅影响了生态系统的完整性，还对红树林植物的生理状态造成了显著影响。研究中观察到的MDA水平升高和抗氧化酶活性下降，表明红树林植物正在经历生理压力。这种压力可能影响植物的生长、繁殖和再生能力，从而削弱其对其他环境压力（如盐度波动和侵蚀）的适应能力。

研究的背景是埃克里沃斯河口所在的尼日利亚西部尼日尔三角洲，这一地区是西非最重要的生态区域之一，拥有广泛的河流、河口和湿地系统。尽管红树林植被广泛分布，但该河口仍受到持续的人为压力，包括非法油罐卸货、手工炼油、工业排放和石油勘探活动。这些活动导致沉积物成为PAH的集中区域，对生态系统的稳定性和生物多样性构成严重威胁。过去的研究主要集中在沉积物中的PAH污染及其生态风险，而红树林植物对PAH的吸收和氧化应激反应的研究则更多集中在南非的红树林系统。然而，将沉积物中的PAH水平与红树林植物特定组织的氧化应激反应联系起来的综合研究在尼日尔三角洲仍然较为有限，尽管该地区是非洲最大的连续红树林生态系统。因此，了解PAH污染与红树林植物生理反应之间的相互作用，对于评估该河口生态系统的健康状况具有重要意义。

研究的目标包括：首先，对埃克里沃斯河口及其相邻溪流（包括Chanomi Creek）中的沉积物和红树林植物进行PAH组成和空间分布的分析；其次，评估红树林植物在研究区域内的氧化应激反应；最后，探讨PAH污染对河口红树林生态系统的生态影响。通过这些研究，可以更全面地了解PAH污染对红树林植物的影响机制，以及这些污染物如何通过不同途径进入生态系统并影响其功能。

在研究方法方面，研究人员采用了多种分析手段，包括GC–MS对PAH的定量分析，以及对氧化应激生物标志物的检测。通过这些手段，可以准确评估红树林植物在不同环境压力下的生理状态。此外，风险商数分析（Risk Quotient）用于识别污染热点区域，为后续的监管措施和保护行动提供科学依据。研究结果表明，ML11、MR11和Sed11等站点的PAH污染最为严重，这些区域需要特别关注，并采取相应的干预措施以减轻PAH污染对红树林生态系统的负面影响。

研究的区域描述表明，埃克里沃斯河口是一个重要的水体，位于尼日利亚西部尼日尔三角洲，具有丰富的生态和经济活动。该河口是一个典型的热带流水系统，受到工业活动、石油勘探和手工炼油的影响。河口的季节变化显著，分为干燥季节（11月至次年3月）和雨季（4月至10月），这两个季节的降水和温度差异影响了红树林植物的生长和对污染物的响应。研究区域的地理和气候条件决定了红树林植物在面对PAH污染时的适应能力和反应机制。

在研究结果的讨论中，研究团队指出，红树林植物对PAH的生物累积能力较强，特别是在根部和叶片中。这种累积不仅影响了植物的生理状态，还可能对整个生态系统的功能产生深远影响。PAH污染的累积可能导致红树林植物的抗氧化系统失衡，从而影响其对其他环境压力的适应能力。研究还发现，不同站点的PAH污染来源存在差异，部分站点主要来自燃烧过程，而另一些站点则显示出混合的燃烧和石油来源。这种污染来源的多样性反映了该区域人类活动的复杂性，以及PAH污染的多途径传播。

研究的结论强调，红树林植物对PAH污染表现出显著的生理反应，其中根部和叶片的PAH累积水平高于沉积物，表明红树林植物在面对污染物时具有较强的吸收和转运能力。这种能力使得红树林成为PAH污染的重要指示生物。此外，研究还指出，PAH污染对红树林植物的生长和再生能力构成威胁，可能影响其对其他环境压力的适应能力。因此，有必要加强对红树林生态系统的保护和管理，以减少PAH污染对其造成的负面影响。

这项研究的意义在于，它不仅提供了对埃克里沃斯河口及其相邻溪流中PAH污染和红树林植物生理反应之间关系的初步认识，还为未来的生态风险评估和污染控制提供了科学依据。通过分析不同组织中的PAH浓度和氧化应激反应，研究人员能够更准确地评估红树林植物的健康状况，以及这些污染物对生态系统的影响程度。此外，研究还强调了污染热点区域的重要性，提醒相关部门关注这些区域的污染状况，并采取有效的措施进行干预。

研究团队在研究过程中发挥了各自的专业特长，Amarachi P. Onyena负责数据整理、概念设计和论文初稿撰写，Cathrine Sumathi Manohar则提供了指导、概念设计、资金获取和论文的审阅与修改，V. Suneel负责数据分析和论文的审阅与修改，Joseph A. Nkwoji和Lucian O. Chukwu则提供了指导。研究的顺利进行离不开团队成员的共同努力和专业支持。

研究的资金来源是来自CSIR（印度国家科学研究院）的资助，具体为世界科学院（Grant No: 84539）。这项研究是在印度果阿的国家海洋研究所进行的，为相关领域的研究提供了重要的实验基础。研究团队对CSIR提供的资金支持表示感谢，并指出该研究是CSIR-NIO（国家海洋研究所）的贡献编号7530。

研究团队还声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本研究的科学性。研究的发表获得了必要的授权，同时无需伦理审查和参与同意，因为该研究主要涉及环境样本的分析，而非涉及人类受试者。这些声明确保了研究的透明性和科学性，同时也为读者提供了研究的完整背景。

总体而言，这项研究揭示了PAH污染对红树林生态系统的影响，特别是在红树林植物的生物累积和氧化应激反应方面。通过这些发现，研究人员能够更深入地理解红树林植物在面对污染物时的生理机制，以及这些污染物如何通过不同途径影响生态系统的功能。研究的结果对于评估该区域的环境状况、制定相应的保护措施以及促进红树林生态系统的可持续发展具有重要意义。此外，研究还强调了污染热点区域的重要性，提醒相关部门关注这些区域的污染状况，并采取有效的措施进行干预。通过这些努力，可以为红树林生态系统的保护和管理提供科学支持，促进生态系统的健康和稳定。