孟加拉湾北部海洋鱼类中多环芳烃与汞的累积特征、来源解析及健康风险评估的多工具整合研究

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Marine Pollution Bulletin 4.9

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  为解决海洋鱼类污染物累积机制不明和健康风险难以量化的问题,研究人员采用GC-MS和直接汞分析仪等技术,结合PMF和Unmix受体模型,揭示了孟加拉湾北部鱼类中PAHs(78.68-1000.33 ng/g)和Hg(3.88-67.69 ng/g)的分布规律,发现3-4环PAHs占比超85%,证实工业排放、石油污染和混合燃烧是主要污染源,通过蒙特卡洛模拟证实致癌风险可忽略。该研究为海洋生态安全和食品安全管控提供了科学依据。

  

海洋生态系统正面临多环芳烃(PAHs)和汞(Hg)等污染物的严重威胁。作为全球重要的蛋白质来源,海产品中的污染物可通过食物链危害人类健康。孟加拉湾作为世界最大海湾之一,其北部海域受工业排放、航运活动和城市径流的多重影响,但关于该区域鱼类污染物累积特征与健康风险的系统研究仍属空白。

发表在《Marine Pollution Bulletin》的这项研究创新性地采用多工具整合方法,通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)和直接汞分析仪测定19种常见海产品的污染物含量,结合层次聚类分析(HCA)、分子诊断比(MDR)和正矩阵分解(PMF)/Unmix受体模型进行源解析,并首次引入蒙特卡洛模拟评估源特异性健康风险。样本采集自2024年12月孟加拉湾北部渔获物,涵盖不同食性和栖息层的17种鱼类、1种虾类和1种蟹类。

研究结果揭示:

  1. 1.

    PAHs在鱼类中的分布特征

    总PAHs浓度范围为78.68-1000.33 ng/g湿重,以3-4环PAHs为主(>85%)。银鲳(Pampus argenteus)和银牙?(Johnius argentatus)等中上层鱼类表现出较高累积量,而底栖鱼类如舌鳎(Cynoglossus lingua)则呈现不同的化合物组成特征。

  2. 2.

    Hg的累积模式

    总Hg浓度介于3.88±1.71至67.69±1.34 ng/g,与PAHs呈负相关。底栖食性鱼类如四指马鲅(Polydactylus tetradactylus)呈现最高Hg负荷,证实沉积物是Hg的重要汇。

  3. 3.

    摄食生态的影响

    蒙特卡洛模拟显示中上层鱼类PAHs暴露主要来自水体相,而Hg在底栖鱼类中的富集与沉积物摄入显著相关。肉食性鱼类的污染物负荷普遍高于杂食性和浮游生物食性种类。

  4. 4.

    污染源解析

    通过PMF和Unmix模型识别出三个主要污染源:混合燃烧源(贡献率25.6%)、石油污染源(19%)和工业排放源(55.3%)。分子诊断比进一步证实燃烧源和石油源的混合影响。

  5. 5.

    健康风险评估

    危害指数(HI)均<1,总致癌风险(TCR)<10-6。蒙特卡洛模拟显示各污染源对应的95百分位癌症风险仍低于安全阈值,但工业排放源的相对贡献最高。

该研究的创新价值在于首次将生态位分析与受体模型结合,阐明了污染物在海洋食物网中的传递规律。研究建立的"污染源-生物累积-健康风险"评估框架,为发展中国家沿海区域的海洋污染管控提供了方法论范例。特别是发现工业排放对致癌风险的突出贡献,提示需要加强重点污染源的监管。未来研究可扩大样本量和监测周期,并纳入甲基汞等形态分析以完善风险评估体系。

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