海水中佳乐麝香(AHTN)水质标准推导与生态风险评估:守护海洋生态的关键探索

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

编辑推荐:

  为解决 AHTN 监管框架不完善、现有水质标准(WQC)忽略海洋与淡水物种差异等问题,研究人员开展 AHTN 对海洋生物毒性及生态风险评估研究。结果推导了 AHTN 海水 WQC,发现其对海洋生物毒性大,当前多数区域风险低。该研究为 AHTN 管理提供依据。

  近几十年来,海洋生态系统正面临着日益严峻的污染挑战。合成多环麝香(PMs)作为新兴污染物,尤其是佳乐麝香(AHTN),因其大量应用于个人护理产品、洗涤剂和化妆品等,年产量超 5000 吨,在海洋环境中广泛存在。它具有持久性、生物累积性等特点,在欧洲沿海水域浓度可达 269 ng/L。AHTN 会干扰海洋生物内分泌功能、诱导氧化应激等,对海洋生物多样性和食物网构成潜在威胁。然而,目前针对 AHTN 的监管框架并不完善,现有水质标准(WQC)多源于淡水研究,未充分考虑海洋和淡水物种在生理和生态上的差异,海洋毒性数据也较为零散,这严重阻碍了对 AHTN 的有效监管和海洋生态保护。因此,开展 AHTN 对海洋生物毒性及生态风险评估的研究迫在眉睫。
为解决这些问题,研究人员开展了一系列研究。研究得出了 AHTN 对不同海洋生物的毒性数据,推导出了 AHTN 的海水水质标准,并评估了其在全球海洋环境中的生态风险。这一研究成果对于制定 AHTN 的监管政策、保护海洋生态系统具有重要意义,相关论文发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是数据收集与筛选,从多个数据库收集 AHTN 毒性数据及环境暴露数据;二是毒性测试,选用多种海洋生物进行急性和慢性毒性测试;三是数据处理与分析,运用物种敏感性分布(SSD)、毒性百分位排序(TPR)等方法推导水质标准,通过计算危害商(HQ)、概率重叠面积、安全边际(MOS10)等评估生态风险。

AHTN 毒性测试结果


研究发现,在众多海洋生物中,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)对 AHTN 最为敏感,96 小时半数致死浓度(LC50)仅为 97 μg/L。这可能是因为甲壳类动物的开放式循环系统使其易吸收亲脂性污染物 AHTN,且其代谢解毒机制较弱。而小球藻(Chlorella vulgaris)对 AHTN 最不敏感,96 小时 LC50达 1748 μg/L 。不同生物对 AHTN 的敏感性差异显著,处于较高营养级的生物解毒能力相对较强,如黑眶蟾蜍鱼(Oryzias melastigma)和许氏平鲉(Sebastes schlegelii)。在慢性毒性测试中,凡纳滨对虾 14 天无观察效应浓度(NOEC)为 18 μg/L,黑眶蟾蜍鱼 30 天 NOEC 为 50 μg/L ,不同种类生物的敏感性也存在差异。

AHTN 水质标准推导结果


运用 TPR、Log-logistic SSD、Burr Type Ⅲ SSD 和 Log-normal SSD 等方法,研究人员推导出了 AHTN 的海水水质标准。根据 TPR 方法,AHTN 的标准最大浓度(CMC)为 8 μg/L,标准连续浓度(CCC)为 1 μg/L。通过三种模型拟合 SSD 曲线得到的短期水质标准(SWQC)在 10 - 15 μg/L 之间,长期水质标准(LWQC)在 1 - 2 μg/L 之间。综合考虑,最终采用 Log-normal 模型得到的 LWQC 值 2 μg/L。与淡水水质标准相比,海洋生物对 AHTN 更为敏感,海水 LWQC(1 μg/L)低于淡水 LWQC(16 μg/L) ,这可能与海水和淡水的水质参数差异有关。

三种多环麝香的比较


研究选取了三种常用的多环麝香(PMs)进行比较,发现 AHTN 对海洋水生生物的毒性可能比 HHCB 和 ADBI 更大。AHTN 和 HHCB 在全球地表水环境中常同时存在,AHTN 浓度通常低于 HHCB,二者比值多在 0.15 - 0.8 之间,这与它们在消费品中的使用比例及商业生产比例相近。但不同研究结果存在差异,可能是由于急性毒性数据不同、SSD 曲线拟合方法的局限性等原因。

AHTN 在海洋环境中的风险评估


AHTN 在海水中的浓度范围为未检出(ND)至 270 ng/L,西班牙地区浓度最高,新加坡地区最低。通过计算 HQ 评估长期生态风险,结果显示 78% 的研究区域无生态风险,西班牙的埃布罗三角洲和德国的易北河河口处于低生态风险水平。概率重叠面积法表明,海洋生物受 AHTN 慢性毒性影响的可能性大于急性毒性。MOS10方法分析显示,在当前 90% 的海水环境中,10% 的水生生物受到 AHTN 危害的风险较低,总体而言,AHTN 对海洋生物的生态风险较低。然而,由于 AHTN 具有亲脂性,会在生物体内累积,且其产量和使用量不断增加,污水处理厂又无法完全去除,在人口密集的沿海地区,其生态风险可能会逐渐增加。

研究首次系统地推导了 AHTN 在海洋环境中的水质标准并评估了其生态风险。研究表明,尽管目前 AHTN 对海洋生物的生态风险较低,但鉴于其持续使用和不可降解的特性,未来需持续关注其浓度变化,加强对 AHTN 的监测和管理,以保护海洋生态系统的健康。同时,环境中的麝香并非单独存在,后续研究应关注各种麝香在水生生态系统中的联合毒性。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号