《Marine Pollution Bulletin》:Occurrence, spatial distribution, and source implications of phenolic compounds, phthalate esters, and perfluoroalkyl substances in surface seawater of Laizhou Bay, a typical fishery ecosystem in the Bohai Sea, China
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•莱州湾中三类新兴环境内分泌干扰物(EDC)的总体浓度处于低到中等水平。•不同类别的EDC在全湾范围内呈现出截然不同的空间分布格局。•流域的工业地理格局驱动了污染物空间分布的分异。•渔业生态系统的污染防控需要针对特定来源制定策略。引言内分泌干扰物(EDCs)是通过人为活动和工
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莱州湾中三类新兴环境内分泌干扰物(EDC)的总体浓度处于低到中等水平。
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不同类别的EDC在全湾范围内呈现出截然不同的空间分布格局。
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流域的工业地理格局驱动了污染物空间分布的分异。
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渔业生态系统的污染防控需要针对特定来源制定策略。
引言
内分泌干扰物(EDCs)是通过人为活动和工业过程进入环境的外源性物质,会干扰人类和野生动物的激素功能(Caporale等,2022)。沿海和河口生态系统虽然为水生生物提供关键的产卵场和育幼场,同时也是陆源污染物经由河流径流和大气沉降排放的主要汇区(Rahman等,2019)。EDC主要通过污水处理排放、生活污水和工业废水进入海洋环境,从而对海洋生态系统和人类健康构成严重威胁(Vandermeersch等,2015;Yang等,2026)。近几十年来,EDC的环境污染问题日益受到全球关注,特别是在一些代表性化合物被纳入《欧洲水框架指令》优先物质清单和《斯德哥尔摩持久性有机污染物公约》之后。典型的EDC包括酚类化合物、邻苯二甲酸酯类(PAEs)和全氟烷基物质(PFAS),它们不仅会扰乱内分泌功能,还表现出直接的生物毒性(Li等,2025;Xu等,2025;Liu等,2026)。即使在微量浓度下,这些化合物也能干扰激素的合成、分泌、运输和代谢,并损害生殖和发育过程(Caporale等,2022)。此外,其环境持久性以及在复杂混合物中可能产生的加性或协同作用,进一步加剧了其生态风险。
在沿海环境中检测到的各种EDC中,酚类化合物、PFAS和PAEs因其广泛的使用、环境持久性和强烈的内分泌干扰能力而备受关注(Due?as-Moreno等,2022;Evich等,2022)。酚类化合物(如壬基酚和双酚A(BPA))被广泛用作表面活性剂、塑料添加剂和环氧树脂前体,主要通过工业废水、生活污水以及烷基酚聚氧乙烯醚的降解进入海水(Yao等,2026)。一旦释放到环境中,它们能够持续存在并表现出雌激素活性,即使在低暴露浓度下也会损害水生生物的生殖健康(Zheng等,2025)。PAEs(如邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP))主要用作增塑剂,以增强聚氯乙烯产品的柔韧性。由于PAEs并非通过化学键与聚合物链结合,而是通过氢键和范德华力等弱分子间作用力掺入塑料基体中,因此它们在塑料制品的生产、使用和处置过程中容易释放,并频繁在沿海海水中被检测到(Yasir等,2022)。PFAS(包括全氟辛基磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA))因其优异的耐热性和化学稳定性而被广泛应用于灭火泡沫、防水涂层和食品接触材料(Wang等,2019;Hansen等,2024)。其高持久性导致其在海洋食物网中广泛分布和生物富集。在沿海环境中,这三类EDC经常同时出现,但它们的空间分布是趋同还是分异,以及它们来源于共同还是不同的污染源,目前仍知之甚少。
莱州湾位于渤海南部,是一个半封闭海湾,接受多条河流的淡水和污染物输入(Cui等,2024;Zhang等,2026)。它是该地区许多具有重要商业价值的渔业物种的重要产卵场、育幼场和索饵场。其流域内密集分布着各类工业和农业活动,包括化工制造、塑料加工、纺织印染和大规模畜牧业。大量的生活污水、工业废水和农业径流通过这些河流进入海湾,使其成为陆源污染物的主要汇区。该海湾接受来自不同土地利用类型流域的输入,例如黄河 drains 一片广阔的农业和城市走廊地带,而 Xiaoqing河和多条较小的沿海河流则流经集中工业区。多种污染源的组合使得莱州湾成为考察流域尺度人类活动如何塑造受纳沿海水域中多类别EDC污染的组成和空间分布的理想场所。
已有若干研究调查了莱州湾中的有机污染物,但主要聚焦于单一污染物类别。Zhang等(2020)报道了沉积物中PAEs的浓度,确定DEHP和DBP为主要化合物,黄河和 Xiaoqing河的河流径流是主要来源。Han等(2026a)和Han等(2026b)研究了海水和沉积物中PAEs和有机磷化合物(OPEs)的污染状况,发现莱州湾的PAEs水平高于渤海南部其他区域,并将其空间格局与陆源输入联系起来。然而,这些研究要么仅针对PAEs,要么将PAEs与有机磷化合物(OPEs)结合研究,尚无任何调查包含酚类化合物——它们被广泛用作表面活性剂和塑料添加剂,且与PAEs存在重叠的工业来源。因此,莱州湾中酚类化合物、PAEs和PFAS的同时存在状况仍未得到表征。由于这三类EDC与不同的工业部门和用途模式相关,它们的空间分布可能在反映贡献流域内不同源类型和排放途径的方式上存在分异。理解这些污染物类别是否与不同的土地利用或源类型相关联,可以阐明其空间分布与向环境中释放它们的活动的关系。与以往莱州湾的研究仅关注单一污染物类别或PAEs与OPEs的组合不同,本研究同时定量分析了酚类化合物、PAEs和PFAS,并将其空间分异与贡献流域截然不同的工业概况联系起来。
本研究于2023年10月在莱州湾的25个站位采集表层水样本。同时定量分析了4种酚类化合物、7种PAEs和11种PFAS的浓度,并分析了其空间分布与潜在陆源的关系。本研究的目的是:1)定量确定这三类污染物在表层海水中浓度和检出频率;2)阐明其空间分布格局并识别潜在的源贡献;3)考察这些污染物类别的空间格局是趋同还是分异,如果是分异,则进一步探讨这种差异是否可以追溯到贡献流域中特定的工业或农业活动。解析这些空间关系有助于明确不同污染物类别是共享共同迁移途径,还是通过不同源类型输送至海湾,从而为该区域更有针对性的监测和监管措施提供依据。
节摘要
研究区域与样品采集
于2023年10月在莱州湾的25个站位采集表层海水样品(约0.5 m深度)(图1)。其中,10个站位(站位1–10)位于主要河流入海口附近(如 Xiaoqing河和黄河),14个站位(站位11–24)位于无直接河流影响的近岸区域,1个站位(站位25)设置在黄河入海口处,黄河是流入该海湾的最大河流。使用手持设备记录地理坐标
检出情况与检出频率
所有目标化合物的浓度、检出频率和检出限汇总于表1。
检出情况与组成解释
多类别EDC的对比数据较为少见,因为以往大多数沿海调查仅聚焦于单一污染物类别。以酚类化合物为例,Σ酚类很少作为综合参数被报道,而个别化合物(特别是BPA和壬基酚)在全球范围内已受到广泛的监测关注(Kundu等,2024;Soleimani等,2025;Yang等,2025)。对于PAEs和PFAS,研究通常更倾向于报告总浓度,尽管
结论
本研究考察了莱州湾表层海水中酚类化合物、邻苯二甲酸酯类和全氟烷基物质的检出情况和空间分布,莱州湾是渤海中一个重要的渔业生态系统。4-支链壬基酚、DIBP和DEHP以及PFOA分别是各自污染物类别中的主要化合物。酚类化合物和PAEs集中在黄河入海口附近,而PFAS在 Xiaoqing河入海口和几个
CRediT作者贡献声明
Yu Xiang:原稿撰写、方法论、调查研究、资金获取、概念构思。Yu Xiaoxia:方法论。Zhang Ning:方法论。Liu Jia:数据管理。Ding Yuzhu:数据管理。Cui Qingkui:数据管理。Wang Xiaohan:数据管理。Sun Yanqing:数据管理。Wang Jing:调查研究。Xiao Long:软件。Yang Junkui:调查研究。Xu Yingjiang:审稿与编辑、概念构思。Cao Liang:资金获取。Xiao Zitao:资金获取。Han Dianfeng
利益冲突声明
作者声明,不存在已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
本研究得到国家自然科学基金(批准号 42406154)、科技基本资源调查专项(批准号 2024FY100200)、山东省自然科学基金(批准号 ZR2024QD218;ZR2024QD153)、山东省科技支撑计划青年人才工程(批准号 SDAST2025QTB001)、世界银行资助的中国食品安全示范工程(山东烟台水产品;批准号 YT?CS?6–2)以及开放研究
Xiang Yu | Xiaoxia Yu | Ning Zhang | Jia Liu | Yuzhu Ding | Qingkui Cui | Xiaohan Wang | Yanqing Sun | Jing Wang | Long Xiao | Junkui Yang | Yingjiang Xu | Liang Cao | Zitao Xiao | Dianfeng Han