低密度聚乙烯结合高速旋转被动采样技术测定韩国沿海水域中自由溶解态三丁基锡的生物有效性研究

为解决传统方法难以准确测量海洋环境中三丁基锡(TBT)生物有效浓度(Cfree )的问题，韩国研究人员创新性地采用低密度聚乙烯(LDPE)被动采样技术，首次测定TBT的聚合物-水分配系数(log Kpw =3.8)，并开发高速旋转被动采样装置(HSR-PSD)实现短期监测。该研究测得韩国沿岸TBT的Cfree 为0.043-1.5 ng Sn/L，推算生物组织浓度(Cbio-est )达0.022-150 μg Sn/kg，为评估TBT生态风险提供新方法。

　　

海洋中隐匿的"性别扭曲者"三丁基锡(TBT)，曾是船舶防污漆的主要成分，却因其能导致腹足类动物性畸变(imposex)等内分泌干扰效应，早在2008年就被国际海事组织全球禁用。然而这种持久性污染物仍在全球海岸线阴魂不散，韩国海域近年监测显示其残留量不容忽视。问题的关键在于，传统方法无法区分海水中颗粒结合态与真正具有生物毒性的自由溶解态TBT——后者才是威胁海洋生态系统的"元凶"。

为此，韩国国立海洋科学技术院的Joonhyeong Park团队在《Science of The Total Environment》发表突破性研究，首次将低密度聚乙烯(LDPE)被动采样技术与高速旋转装置(HSR-PSD)联用，建立起快速测定自由溶解态TBT的新方法。这项研究不仅填补了LDPE对TBT分配系数的数据空白，更开创了短期监测海洋有机污染物的新模式。

研究团队采用三项核心技术：首先通过实验室摇床实验优化LDPE的平衡时间，测定关键参数聚合物-水分配系数(K_pw
)；其次改进衍生化-气相色谱质谱联用技术，提升LDPE中TBT的检测灵敏度；最后将25μm厚LDPE薄膜搭载于自主设计的HSR-PSD，在韩国7个沿海站点进行实地验证。

【K_pw
of LDPE】部分揭示，TBT在LDPE与水相间的分配24小时即达平衡，log K_pw
稳定在3.8，与其辛醇-水分配系数(log K_ow
=3.9)高度吻合。这一发现证实LDPE能有效模拟生物膜对TBT的富集行为，为后续生物有效性评估奠定基础。

【Field application】章节显示，HSR-PSD在韩国沿岸测得TBT的C_free
跨度达两个数量级(0.043-1.5 ng Sn/L)，其中釜山港等航运密集区浓度最高。通过生物浓缩因子(BCF)换算，预估腹足类、双壳贝类及鱼类的组织浓度(C_bio-est
)最高可达150 μg Sn/kg，仍存在诱发imposex的风险阈值。

【Conclusions】部分强调，该研究首次建立的LDPE-K_pw
数据库，解决了被动采样技术应用于有机锡化合物的关键瓶颈。HSR-PSD将传统数周级的监测周期缩短至数天，其旋转设计通过减小水边界层(WBL)厚度，显著加速了TBT的传质过程。这种"旋转LDPE"的组合策略，不仅为《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物的监管提供技术支撑，更开创了"化学被动采样-生物效应预测"的联动评估新模式。

值得注意的是，研究发现的TBT残留热点与韩国主要航运路线高度重合，暗示违规使用防污漆的可能性。团队建议将HSR-PSD纳入常规监测网络，同时警示尽管全球禁用已16年，TBT的生态阴影仍笼罩着东亚海域。这项成果为发展中国家海岸带污染治理提供了可推广的技术范本，其揭示的"低浓度、高生物有效性"污染特征，将对修订海水质量标准产生深远影响。