中国最大橡胶产区河口食物网中橡胶衍生化学品的营养级生物放大效应：靶向与非靶向分析揭示

本研究针对橡胶衍生化学品（RDCs）在海洋生态系统中的营养传递机制不明问题，通过整合靶向与非靶向分析技术，首次系统研究了南渡江河口食物网中RDCs的生物积累与放大规律。研究人员鉴定出12种靶向和28种非靶向RDCs，发现13种化合物具有营养级放大效应（TMFs: 1.05-3.24），60%的RDCs表现出持久性、生物累积性和毒性（PBT）。该研究为河口生态风险评估提供了新方法学框架，对制定RDCs优先管控策略具有重要指导意义。

　　

在全球汽车工业快速发展的背景下，轮胎制造中使用的橡胶添加剂及其转化产物——橡胶衍生化学品（RDCs）正成为新兴环境污染物。其中，6PPD-醌（6PPD-Q）因导致鲑鱼急性死亡事件而引发广泛关注。然而，RDCs在海洋食物网中的归趋机制研究仍存在显著空白。热带河口作为污染物迁移转化的热点区域，其独特的生物地球化学循环可能加速RDCs的生态风险。中国最大橡胶生产基地——海南岛南渡江流域的河口生态系统，因橡胶工业密集和频繁降雨冲刷，成为研究RDCs环境行为的理想场所。

来自海南大学等机构的研究团队创新性地结合靶向与非靶向分析策略，首次揭示了RDCs在河口食物网中的营养级传递规律。研究采用高分辨质谱（HRMS）技术对鱼类、甲壳类等6类生物样本进行系统分析，通过建立生物-水分配系数（K_{organism/water}
）模型和蒙特卡洛模拟，阐明了RDCs的生物放大机制。相关成果发表于《Journal of Hazardous Materials》，为河口生态系统污染物管控提供了科学依据。

关键技术方法
研究团队采集南渡江河口6类水生生物（鱼类、贝类、螺类、乌贼、虾类、蟹类）样本，采用液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）进行靶向定量和非靶向筛查。通过建立多参数线性自由能关系模型计算log K_{organism/water}
，结合营养级放大因子（TMFs）评估生物放大效应，并利用质量分数和蒙特卡洛模拟预测化合物环境行为。

主要研究结果

Reagents and materials
研究检测了17种靶向RDCs，包括5种对苯二胺类抗氧化剂（PPDs）及其醌类转化产物（PPD-Qs）、5种硫化促进剂和2种增塑剂，建立了完整的分析方法体系。

Contamination profiles and bioaccumulation of targeted RDCs in the biological tissues
生物样本中检出12种靶向RDCs，总浓度呈现蟹类（702 ng/g）>贝类（531 ng/g）>螺类（491 ng/g）的分布模式，显著高于珠江口同类研究数据。非靶向分析发现28种新型RDCs，其浓度分布呈现鱼类（3.91×10³
ng/g）>贝类（3.08×10³
ng/g）的逆向趋势。13种RDCs显示营养级放大效应（TMFs>1），其中6PPD-Q等化合物TMFs达3.24，而9种化合物呈现生物稀释趋势（TMFs: 0.56-0.93）。

Conclusions
研究证实log K_{organism/water}
能更准确预测RDCs的生物放大行为，60%的RDCs具有PBT特性。首次发现鱼类组织中非靶向RDCs的异常高累积现象，提示传统靶向监测可能低估实际风险。

Environmental Implication
该研究开创性地将非靶向分析纳入生态风险评估框架，揭示了RDCs通过食物链传递对人类健康的潜在威胁。提出的生物-水分配系数模型为预测新兴污染物的环境行为提供了新思路，对完善河口生态系统管理政策具有重要指导价值。

这项研究不仅填补了RDCs在热带河口食物网中行为机制的认识空白，更通过方法学创新为复杂环境体系中新兴污染物的风险评估树立了新范式。研究结果对橡胶工业密集区的环境监管和食品安全防控具有直接应用价值，也为全球河口生态系统污染物管控策略的制定提供了科学依据。