有机化学品与营养物质对河流生态质量的影响：基于爱尔兰多尼戈尔案例的量化分析

本综述通过分析爱尔兰多尼戈尔河流域的监测数据，揭示了拟除虫菊酯类杀虫剂（cypermethrin）和全氟化合物（PFOS）对底栖大型无脊椎动物生态指标（Q-value）的显著负面影响（pR2分别达0.2009和0.2907），强调需加强水框架指令（WFD）下化学与生物监测的协同性，并对低浓度污染物开展生态风险评估。

　　

Highlight

研究区域

多尼戈尔是爱尔兰共和国最西北部的郡，根据水框架指令（WFD）共划分出274个河流水体（RWB），分布于五个流域。第二期河流流域管理计划（RBMP）在多尼戈尔设置了278个生物监测点和113个化学监测点。硝酸盐和磷酸盐等理化参数在所有化学站点均有监测，而有机化学品（包括氯氰菊酯、MCPA、PFOA和PFOS）自2020年起仅在21个化学站点开展监测（EPA, 2021, 2022）。

描述性统计与标准符合性

正态性检验显示Q值、溶解氧（DO）和溶解有机碳（DOC）数据服从正态分布（Shapiro-Wilkes检验p值>0.05），而所有化学品数据均不服从正态分布（p值<0.05）。对数转换仅对部分化学品实现了正态化，但整体改善了偏度和峰度（补充材料表S10）。按监测点汇总的化学物质和Q值数据见表S3–S9。2020-2022年期间缺乏MCPA、PFOA和PFOS数据，因此后续分析仅基于2023-2024年数据。

讨论

近期多尼戈尔河流的生物与化学监测结果显示，生态质量水平下降的同时频繁检出多种有机化学品（如氯氰菊酯、MCPA、PFOA和PFOS）。在爱尔兰许多地区，高营养盐浓度通过富营养化和溶解氧降低驱动生态恶化（EPA, 2024a）。然而，鉴于多尼戈尔河流营养盐水平相对较低，先前研究指出有机污染物（尤其是杀虫剂）可能是该地区生态衰退的主要因素（EPA, 2021; Kelly-Quinn et al., 2020）。

氯氰菊酯与PFOS

爱尔兰既往研究发现高浓度氯氰菊酯与大型无脊椎动物丰富度和丰度下降相关（Lyons & Kelly-Quinn, 2003; Kelly-Quinn et al., 2020）。本研究结果与此一致，支持氯氰菊酯可能是多尼戈尔河流大型无脊椎动物衰退的重要驱动因子，解释了2020-2024年间约20%的Q值变化趋势。然而，PFOS的结果（解释了略高的Q值变异度）需谨慎解读，因为PFOS监测数据有限且其环境浓度始终低于环境质量标准（EQS）。

建议

本研究基于有限的化学和生物监测数据集（约1,500个数据点，覆盖多尼戈尔约4%的河流站点），但仍提示以下改进方向：

• 利用现有监测数据开展生态风险评估

本研究使用了为WFD收集的现成化学与生物监测数据。其他欧盟及非欧盟国家类似监测项目中此类数据集的可及性，为探索化学物质与生态质量间的关系提供了独特机遇。