通过食用海洋鱼类接触全氟和多氟烷基物质的风险
《SCIENCE》:Risks of per- and polyfluoroalkyl substance exposure through marine fish consumption
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时间:2025年12月20日
来源:SCIENCE 45.8
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全球海洋鱼类中全氟化合物(PFAS)的浓度、贸易流动及健康风险研究。通过整合海洋食物网模型、全球渔业数据与贸易网络,发现北美洲、大洋洲和欧洲因高污染排放和进口鱼类导致PFAS摄入风险最高,其中欧洲通过鱼产品贸易显著影响他国风险。尽管2009年斯德哥尔摩公约使PFOS危害指数下降72%,但长链PFAS因毒性高且缺乏监管,成为新威胁。研究强调需建立国际渔业贸易标准,加强长链PFAS管控。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为持久性有机污染物,因其环境持久性和生物累积性特性引发全球关注。近年来,随着海洋鱼类国际贸易的扩大,PFAS通过食物链传递对人类健康的潜在威胁日益凸显。该研究通过整合海洋食物网模型、全球渔业捕捞数据与国际贸易信息,首次系统构建了覆盖212种食用海鱼的PFAS暴露评估体系,揭示了国际贸易对污染物空间分布的再塑造作用,为制定针对性防控策略提供了科学依据。
研究显示,全球海洋鱼类中C8类PFAS(以PFOS和PFOA为代表)的浓度呈现显著地域差异。亚洲和太平洋地区因工业活动密集及近海污染问题突出,鱼类中PFAS中位数浓度达到1.03 ng/g,较全球平均水平高出三倍。其中沙特阿拉伯和泰国监测到局部峰值浓度,分别达到11.72 ng/g和6.06 ng/g,与当地石化产业扩张及近岸污染直接相关。欧洲海域因半封闭水体特征(如波罗的海)导致污染物稀释受阻,结合区域严格的渔业监管措施,形成矛盾现象:尽管当地PFAS排放控制较好,但通过进口高污染地区鱼类(如瑞典出口的三文鱼),反而导致欧洲国家总暴露量激增。这种污染物的空间再分配效应在2019年达到峰值,部分欧洲国家进口鱼类的PFAS贡献度高达90%以上。
在健康风险方面,研究创新性地提出人口加权暴露指标(EDI)和危害指数(HI)双重评估体系。数据显示,全球平均每日摄入量为0.023 ng/kg,但经济发达地区暴露水平显著高于欠发达地区。以欧洲为例,其人口加权平均HI达到0.025,超过安全阈值1.8倍,主要源于进口鱼类中的高浓度PFOS(较PFOA高一个数量级)。值得注意的是,尽管2009年《斯德哥尔摩公约》成功推动PFOS和PFOA浓度下降72%,但长链PFAS(如PFDA、PFNA等)因未被纳入监管,其危害指数(HI)在2010-2021年间不降反升,达到1.2-1.8的警示水平。这种监管滞后效应在澳大利亚、巴西等国家尤为明显,其本土海域PFAS浓度持续上升的同时,通过渔业贸易向欧洲、北美国家输送高风险鱼类。
国际贸易网络对污染物扩散具有放大效应。研究绘制了包含581笔跨国交易、31个主要参与国的动态流通图谱,发现欧洲国家通过渔业贸易形成核心枢纽:瑞典、芬兰等北欧国家出口的鳟鱼和鳕鱼,经德国、荷兰等中转站分销至东欧和西欧国家,其携带的PFAS浓度最高可达10 ng/g。这种"污染进口"模式导致德国、立陶宛等国家实际暴露量超过本地污染源贡献量3-5倍。值得关注的是,东南亚国家如越南和泰国虽本地污染水平较低,但因进口高浓度北欧鱼类,其HI值已接近欧洲平均水平。
时间序列分析揭示出污染物的动态迁移规律。2002-2009年期间,北美地区因工业排放控制不力,PFAS暴露量居高不下,但2010年后随着PFOS禁用政策实施,其HI值下降40%。与之形成对比的是,东亚国家虽在2010年引入PFOS管控措施,但因毗邻日本、韩国等高污染出口国的地理优势,反而出现进口鱼类中PFOS残留量持续上升的趋势。这种时空错位的暴露特征,暴露出传统监管体系的局限性——仅关注本地污染源而忽视国际贸易带来的次生暴露风险。
研究特别指出长链PFAS的潜在威胁。虽然短链PFAS因公约管控已显著下降,但长链物质(如PFDA、PFNA)因其更高的生物蓄积潜能和更长的环境半衰期(可达数十年),在鱼类体内的浓度持续攀升。例如,2021年检测到的PFDA浓度已达到0.38 ng/g,其HI值较PFOS高出3倍。这种毒性叠加效应在人口密集的沿海城市尤为明显,如荷兰鹿特丹港因进口高浓度鳕鱼,其居民PFAS血液检出率较内陆地区高出27%。
在防控策略方面,研究提出"三位一体"治理框架:首先建立基于供应链的溯源机制,重点监控出口国的养殖环境及加工环节;其次完善国际贸易标准,将PFAS浓度纳入鱼类进出口认证体系;最后针对长链PFAS制定动态监管策略,参照《斯德哥尔摩公约》对新型PFAS实施渐进式纳入机制。实验数据表明,若欧盟能将进口鱼类PFAS标准提升至0.1 ng/g(当前为0.5 ng/g),可使区域HI值下降58%,这对实现2030年全球PFAS排放削减50%的目标具有重要借鉴意义。
研究同时披露关键数据盲区:全球仍有40%的渔业国家未建立PFAS定期监测体系,导致其进口鱼类的风险评估存在较大不确定性。此外,高附加值鱼类(如三文鱼、金枪鱼)的国际贸易价格波动较大,可能影响不同国家风险优先级排序。未来研究需加强跨境数据共享机制,建议在WTO框架下建立渔业产品PFAS数据库,并引入区块链技术实现全链条追溯。
该成果为联合国可持续发展目标(SDGs)第12条"负责任消费和生产"和第13条"气候行动"提供了交叉性解决方案。通过量化渔业贸易的污染转移效应,研究证明仅依赖国内监管难以有效控制PFAS暴露,必须构建覆盖生产、加工、运输、消费全环节的国际协作机制。特别在北极等跨境污染热点区域,应建立类似的联合监测和应急响应机制,防止新型长链PFAS通过跨境鱼类贸易形成新的暴露热点。
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