城市化沿海区域新兴与传统阻燃剂的河流输运动态及历史趋势：中国污染物管理的有效性

《Environmental Pollution》：Riverine transport dynamics and historical trends of emerging and legacy flame retardants in an urbanized coastal zone: Pollutant management effectiveness in China

　　

摘要

阻燃剂的广泛使用所导致的环境污染一直是备受关注的问题。为考察新型和遗留污染物的现状以及管控措施的有效性，于2022年6月、8月和12月在中国珠江三角洲地区八大主要江河入海口及五处沿海点位采集水样，并于2022年6月在八大主要江河入海口采集沉积物样。对样本中的有机磷阻燃剂（OPFRs）和多溴二苯醚（PBDEs）进行了分析。由于过去十年间PBDEs被广泛禁用并被OPFRs所替代，OPFRs的浓度显著高于PBDEs（p<0.05），高出两个至三个数量级。例如，八大江河入海口水样中∑₈OPFR和∑₂₆PBDE的平均浓度分别为41.1和0.37 ng L^?1；而沉积物样中分别为27.0和3.08 ng g^-1。这一差异反映了中国环境政策随时间的有效性。与此同时，OPFRs的年河流通量从2017年的72,000 kg年^?1降至2022年的14,100 kg年^?1，而PBDEs的年河流通量则从2005年的2140 kg年^?1降至2022年的137 kg年^?1。由于不同的亲水性，洪水稀释了OPFRs的浓度，但通过新冲刷的颗粒物抬升了PBDEs的浓度。尽管大多数OPFRs和PBDEs在水体中造成的生态风险极低，但整体风险不容忽视，尤其是BDE-209可能在水体中引发极高的生态风险。总体而言，持续监测珠江三角洲地区的OPFRs和PBDEs仍然至关重要。

引言

阻燃剂作为提高耐火性能的重要添加剂，被广泛应用于建筑材料、电子产品、纺织品及其他工业商品中（van der Schyff等，2023）。自20世纪70年代以来，多溴二苯醚（PBDEs）作为阻燃剂被广泛添加到产品中（Bao等，2025）。由于PBDEs具有高毒性、持久性、生物累积能力和远距离迁移潜力，自2000年以来，全球对PBDEs的生产和使用进行了限制或禁用（Bedi等，2020；Demirtepe，2025；Li等，2016；Wang等，2026）；然而，环境中仍残留着大量PBDEs。此前的一项研究估计，商业五溴二苯醚、八溴二苯醚和十溴二苯醚的累计产量分别为175、130和1,600千公吨（kMT）（Abbasi等，2019）。随着溴系阻燃剂的逐步淘汰，有机磷阻燃剂（OPFRs）作为重要的替代品应运而生（Gu等，2023；Lin等，2022）。全球OPFRs的生产和消费量从2010年的360和370 kMT分别增长至2020年的500和470 kMT，约为溴系阻燃剂的10倍。中国2020年生产和消费OPFRs分别为120和140 kMT，已成为全球最重要的OPFRs生产国和消费国之一（Ma等，2024）。有机磷阻燃剂已成为新的环境问题来源，并日益受到世界各国家/地区和公众的关注。

有机磷阻燃剂和PBDEs是通过物理混合而非化学键合的方式添加到合成材料中的，因此它们在生产、应用和处置过程中可以很容易地直接或间接渗入环境（Ye和Su，2022）。这些阻燃剂污染物可以在生物体内积累，引起神经毒性、生殖毒性和内分泌毒性等，对生态系统构成潜在威胁（Azar等，2021；Liu等，2022；McNabb-Kelada等，2025）。对这些新型和遗留污染物进行环境监测可以产生评估《斯德哥尔摩公约》（《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，2026）及相关中国政策有效性的关键数据，并为未来的管理提供适当建议。

中国珠江三角洲（PRD）（图1）属于亚热带季风气候，全年降水分布不均。4月至9月的降水占全年总量的70%以上，旱季和雨季分明。雨季暴雨强度大、频率高、持续时间长。流域性暴雨洪涝灾害主要发生在5月至7月（水利部珠江流域水资源委员会，2019）。高流量可能稀释污染物浓度，但在洪水事件中，相反的机制可能会增加污染物的释放而非稀释（Guan等，2009；Lu等，2009；Ni等，2009；van Vliet等，2023）。珠江三角洲漫长的雨季将封存于环境中的OPFRs和PBDEs冲刷至地表径流中，导致污染物浓度发生动态变化。这种流域尺度的物理扰动通过比较浓度和相态分布的变化，可以直接探索OPFRs和PBDEs在河流传输过程中的环境行为。因此，珠江三角洲可作为阐明这些新型和遗留阻燃剂分布规律和趋势的理想地点。我们此前的研究（Guan等，2007）测定了珠江三角洲八大主要江河入海口向沿海海洋输入PBDEs的河流通量。随着溴系阻燃剂禁用法规的颁布和实施，在十多年后对同一地点PBDEs的发生情况进行再次调查，对于评估此类禁用的效果具有重要的参考价值。

为实现上述目标，我们于2022年开展了一次采样行动，采集了珠江三角洲八大主要江河入海口及邻近沿海区域的水样和沉积物样，旨在：（1）确定OPFRs和PBDEs的浓度水平、空间分布格局和历史趋势；（2）表征OPFRs在水体、悬浮颗粒物和沉积物中的分配和迁移特征；（3）评估水体中OPFRs和PBDEs的生态风险；以及（4）估算OPFRs和PBDEs的年河流输入通量，以衡量新型和遗留阻燃剂河流贡献的变化。

章节摘要

材料

八种OPFRs化合物和26种BDEs同系物的标准品（表S1）分别购自AccuStandard（美国康涅狄格州纽黑文市）和Wellington Laboratories（加拿大安大略省基奇纳市）。OPFRs的替代标准品（TnBP-d₂₇和TPhP-d₁₅）及PBDEs的替代标准品（BDE-51、BDE-115和F-BDE-208），以及内标物荧烷-d₁₀、蒽-d₁₀、BDE-69和F-BDE-201，均购自AccuStandard。

样品采集

所有样品均采集自珠江三角洲的八大江河入海口及五处沿海点位（图1和

阻燃剂在水环境中的发生情况

在本研究中，每条河流仅选取一个河心采样点进行采样，这确实是一个局限性。为减少瞬态误差，每个样品采集40 L水样以确保分析测量的代表性。在八大江河入海口的水样中，∑₈OPFR和∑₂₆PBDE的总浓度（溶解相和悬浮颗粒物相之和）分别为12.1–85.4 ng L^?1（平均：41.1 ng L^?1）和0.03–1.30 ng L^?1（平均：0.37 ng L^?1）。在江河

结论

随着经济增长和中国环境保护政策的实施，珠江三角洲江河入海口及沿海区域的OPFRs和PBDEs浓度处于低水平并持续下降。OPFRs和PBDEs的河流输入通量也持续减少，反映了控制环境污染协同努力的成效。尽管绝大多数低浓度的OPFRs和PBDEs同系物在水体中造成的生态风险极低，但

作者贡献声明

唐睿（Rui Tang）：方法学、调查。潘婷（Ting Pan）：方法学、调查。温惠平（Hui-Ping Wen）：方法学、调查。梁俊蓉（Jun-Rong Liang）：撰写——初稿、可视化、方法学、调查、形式分析、数据整理。吴承周（Chen-Chou Wu）：验证、监督、方法学。麦磊（Lei Mai）：撰写——审阅与编辑、验证、监督、资金获取。Eddy Y. Zeng：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、资金获取、概念化。刘泽华（Ze-Hua Liu）：

利益冲突声明

作者声明以下可能被认定为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：鉴于其担任联合主编的角色，Eddy Y. Zeng未参与本文章的同行评审，亦无权获取有关其同行评审的信息。本文章的编辑过程全部责任已委托给另一位期刊编辑。如有其他作者，他们声明不存在已知的竞争性财务利益。

利益冲突声明

? 作者声明以下可能被认定为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：鉴于其担任联合主编的角色，Eddy Y. Zeng未参与本文章的同行评审，亦无权获取有关其同行评审的信息。本文章的编辑过程全部责任已委托给另一位期刊编辑。

致谢

本研究得到南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）（编号：SML2021SP208）、华南理工大学（编号：x2hj—D6242050）及国家自然科学基金委员会（编号：22436002）的资助。

梁俊蓉（Jun-Rong Liang）|温惠平（Hui-Ping Wen）|潘婷（Ting Pan）|唐睿（Rui Tang）|麦磊（Lei Mai）|吴承周（Chen-Chou Wu）|刘泽华（Ze-Hua Liu）|Eddy Y. Zeng

广东环境污染与健康重点实验室，暨南大学，广州 511443，中国