珠江流域潮滩与深水沉积物中十种双酚类类似物的赋存特征及生态风险评估

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Environmental Pollution 7.6

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  为解决双酚类似物(BPs)在河流沉积物中的分布差异及生态风险问题,研究人员首次系统研究了珠江流域潮滩与深水沉积物中10种BPs的赋存特征。研究发现潮滩沉积物中Σ10 BPs浓度无显著季节性差异(干季20.8-148.1 ng/g,湿季18.1-112.5 ng/g),深水沉积物BP浓度(72.9 ng/g)高于潮滩(65.5 ng/g),且中层沉积物(5-10 cm)污染最显著。风险商数(RQ)评估显示BP混合物对甲壳类生物威胁最大。该研究为河流沉积物BP污染治理提供了重要基线数据。

  

随着塑料制品的广泛使用,双酚A(BPA)及其替代品双酚类似物(BPs)已成为全球关注的内分泌干扰物。尽管欧盟、美国和中国已限制BPA在食品包装中的使用,但新兴的BPF、BPS等替代物被发现具有更强雌激素活性,与乳腺癌、肥胖等疾病相关。更令人担忧的是,这些物质通过污水排放进入水体后,90%会吸附在沉积物中形成"化学定时炸弹"——珠江作为中国第三大河流,其沉积物BP污染特征却鲜有研究,特别是潮滩与深水这两种水力条件迥异的沉积环境是否存在差异,成为环境科学亟待解答的问题。

来自广州的研究团队在《Environmental Pollution》发表的研究,首次揭示了珠江流域十种BPs在潮滩与深水沉积物中的分层分布规律。研究采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),分析了7个采样点0-15 cm深度沉积物柱样,同时测定总有机碳(TOC)等环境参数,并运用风险商数(RQ)模型评估生态风险。

潮滩沉积物BP分布特征
潮滩沉积物中检出9种BPs(除BPAP外),Σ10
BPs浓度在干湿季无显著差异,但空间分布呈现明显梯度:河口区浓度最低(受海水稀释作用),城市河段最高(人类活动密集)。值得注意的是,BPA与TOC呈显著正相关,说明有机质是影响BP归趋的关键因素。

深水与潮滩沉积物对比
深水沉积物平均BP浓度(72.9 ng/g)显著高于潮滩(65.5 ng/g),这颠覆了传统认知。研究人员认为潮滩周期性干湿交替促进了好氧微生物降解,而深水环境稳定的缺氧条件更利于BP保存。这一发现为理解水力扰动对污染物归趋的影响提供了新视角。

沉积物垂直分布规律
在0-15 cm沉积柱中,BP呈现"中间高、两头低"的独特分布:5-10 cm层浓度最高(93.8 ng/g),可能是历史排放峰值与生物扰动共同作用的结果。这种"沉积记忆效应"提示单纯表层采样会严重低估实际污染负荷。

生态风险评估
基于风险商数(RQ)的评估显示,珠江沉积物BP混合物对藻类(RQ=0.02-0.31)、鱼类(RQ=0.01-0.25)属低风险,但对甲壳类(RQ最高达0.49)已达中风险等级,说明底栖生物是BP污染最脆弱受体。特别值得注意的是,虽然BPA已被逐步替代,但其在沉积物中的检出率仍达100%,且与BPF、BPS构成"三足鼎立"的污染格局。

这项研究首次系统阐明了潮汐动力对BP环境行为的调控机制,提出的"沉积物三相分布模型"(表层光降解、中层历史累积、深层稳定保存)为河流污染诊断提供了新框架。研究者特别指出,现行环境监测仅关注表层沉积物的做法可能严重低估生态风险,建议将5-10 cm层作为重点监测对象。该成果不仅为珠江流域污染治理提供科学依据,更对全球河口城市应对新兴污染物挑战具有启示意义。

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