《Environmental Pollution》：DEFINING THE RISKS OF CONTAMINANT EXPOSURE TO PELAGIC SPECIES IN A SHIPPING CHANNEL
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摘要疏水性有机污染物（HOCs）在高浓度下对水生生物构成风险，并且被认为与濒危鱼类——三角洲胡瓜鱼（Hypomesus transpacificus）健康状况下降有关。在萨克拉门托深水航道（SDWSC）中，对替代鱼类物种（玉筋鱼；Hypomesus nipponensis）、
摘要
疏水性有机污染物（HOCs）在高浓度下对水生生物构成风险，并且被认为与濒危鱼类——三角洲胡瓜鱼（Hypomesus transpacificus）健康状况下降有关。在萨克拉门托深水航道（SDWSC）中，对替代鱼类物种（玉筋鱼；Hypomesus nipponensis）、沉积物、浮游动物和悬浮固体中的存量农药、在用农药、多环芳烃（PAHs）和多氯联苯（PCBs）进行了定量分析。在63种分析物中，有44种在检测介质中被检出，其中存量农药（LPs）、PAHs和PCBs是在玉筋鱼中检测到的最主要的污染物。拟除虫菊酯类，一类在用杀虫剂，在玉筋鱼组织中很少被检出。通过余弦相似性进行的模式分析表明，与悬浮固体相关的污染物浓度最能反映玉筋鱼体内的浓度，表明悬浮固体可能代表了一条相关的暴露途径。虽然只有DDE和DDD浓度超过了沉积物的阈值效应浓度（TEC），但与悬浮固体相关的污染物超过了大多数沉积物质量指南。此外，悬浮固体中的PAH浓度超过了多种其他鱼类物种的多个病变阈值。这些结果表明，与悬浮固体相关的污染物暴露可能引起潜在的生态关注。需要开展未来研究以评估与悬浮固体相关的HOCs及其对水层生物潜在危害之间的关系，以便在SDWSC中进行污染物减缓工作。
引言
疏水性有机污染物（HOCs）浓度升高，包括存量农药和在用农药、多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）和拟除虫菊酯类，在加州北部的整个水系统中被广泛检出（Anzalone等人，2022；La等人，2024；Weston等人，2013；2014）。水生生物可以通过摄食、呼吸和皮肤吸收暴露于这些污染物（Anzalone等人，2022；La等人，2024；Weston等人，2013；2014）。由于这些化合物的化学稳定性和长环境半衰期，它们在水环境中具有持久性。HOCs往往与沉积物和悬浮固体颗粒中的有机碳结合，并在生物体的脂质中生物积累（Kumar等人，2022）。暴露于HOCs可能对水生生物的健康有害（例如，DNA加合物、病变、雌雄同体；Donohoe和Curtis，1996；Koch等人，2006；Pfau，1997；Stillway等人，2024），并最终影响生存率。
三角洲胡瓜鱼（Hypomesus transpacificus）是一种小型水层鱼类，为旧金山湾（SFE）特有物种。在过去几十年中，其种群从丰富状态急剧下降至极危级别（IUCN，2014），并被联邦列为受威胁物种（CNDDB，2025）。最近，由加州鱼类与野生动物部（CDFW）和跨部门生态项目（IEP，一个由加州和联邦机构组成的联盟，负责湾区-三角洲生态监测）开展的多次调查显示，自2018年以来，三角洲胡瓜鱼的相对丰度已大幅减少（USFWS，2025）。多种因素被归因于其种群的下降，如淡水引水、捕获、营养和食物缺乏、外来物种引入以及污染物暴露（Gilbert等人，2011；Moyle等人，2016；USDOI，2018）。一项在加州城市水道中开展的研究在约72%的沉积物样本中检测到了联苯菊酯，一种在用拟除虫菊酯类杀虫剂（Luo，2017）。Fuller等人（2022）报告了在上游旧金山湾的Yolo Bypass和Cache Slough区域中类似的联苯菊酯检出频率，2020年所有样本中约60%检测到了联苯菊酯，同时100%检测到了4,4'-二氯二苯二氯乙烯（DDE），这是一种存量农药4,4'-二氯二苯三氯乙烷（DDT）的降解产物。了解加州北部水道中HOC污染的范围非常重要，特别是在萨克拉门托深水航道（SDWSC）中，因为它是目前世界上仅有少数几个仍能发现三角洲胡瓜鱼的地方之一（Bennett，2005；Merz等人，2011）。由于三角洲胡瓜鱼的极危状态，利用野生捕获的三角洲胡瓜鱼进行研究受到限制，因此通常采用替代物种。虽然目前缺乏关于生理相似性的研究，但玉筋鱼（Hypomesus nipponensis；外来胡瓜鱼科）和三角洲胡瓜鱼（本地胡瓜鱼科）具有相似的栖息地和生态位，在加州北部有重叠的栖息地、相似的体型以及在Yolo Bypass区域对桡足类的食性偏好（Davis等人，2022；Tillotson等人，2025）。这些因素使得玉筋鱼可以作为我们研究目的中三角洲胡瓜鱼潜在污染物暴露评估的替代物种，也可能适用于长鳍胡瓜鱼（Spirinchus thaleichthys），后者在SFE中的数量也在下降（IEP MAST，2015；Nobriga和Rosenfield，2016；Stompe等人，2020）。尽管污染物已被确定为导致三角洲胡瓜鱼和长鳍胡瓜鱼种群下降的因素之一，但还需要在SDWSC中对鱼类和其他环境基质中的HOC暴露进行额外监测，以更好地了解这些生物的污染物暴露风险。
在我们之前的研究中，我们表征了SDWSC中沉积物、浮游动物和悬浮固体的基线污染物浓度，发现所有站点的污染物浓度一致（La等人，2024）。在所测量的污染物中，悬浮固体中检出的PAH浓度最高，总（∑）PAH浓度超过了为窄体牙鲆（Parophrys vetulus）设定的病变产生阈值11倍（Johnson等人，2002；La等人，2024）。虽然不是完全对等的比较，但我们之前研究中在SDWSC中测量的与悬浮固体结合的∑PAHs升高浓度（La等人，2024）高到足以导致水生生物病变发育，且其他研究发现SDWSC区域中超过50%的采样三角洲胡瓜鱼存在病变（Hammock等人，2015）。
本研究在之前的工作基础上进行了扩展，直接在鱼类组织中定量分析HOC浓度，并将这些测量值与环境基质（包括浮游动物、悬浮固体和沉积物）中的HOC浓度联系起来。了解水层物种在SDWSC中可能从环境中摄取污染物的来源，将更好地指导三角洲胡瓜鱼的风险减缓工作。本研究的目的是通过在鱼类组织中定量分析污染物浓度并将其与相关环境基质（包括沉积物、浮游动物和悬浮固体）中的浓度进行比较，来评估SDWSC中水层鱼类的HOC暴露情况。通过分析这些基质中的污染物模式，我们旨在确定水层生物潜在的污染物摄取途径，并评估SDWSC中HOCs所构成的潜在生态风险。了解SDWSC中水层物种的污染物摄取将有助于更好地指导三角洲胡瓜鱼和其他受威胁物种的风险减缓工作。
章节节选
化学品
本研究共分析了63种HOCs，包括10种存量农药（LPs；有机氯农药异构体、降解产物和毒死蜱）、9种在用拟除虫菊酯类杀虫剂、16种PAHs（马萨诸塞州环境保护部建议的混合物）以及世界卫生组织/美国国家标准与技术研究院/美国国家海洋和大气管理局列出的28种PCBs同系物（表S1）。这些目标分析物购自...
污染物表征
在分析的63种化合物中，有44种在采样基质和鱼类组织中被检出。DDE、毒死蜱、联苯菊酯、氯氰菊酯、芴、菲、蒽、芘、芘、苯并[a]蒽、三环烷、苯并[c]菲和苯并[ghi]芘在所有基质中均被检出（表1）。γ-氯丹、α-氯丹、反式氯丹、反式九氯、狄氏剂和PCB-118也在除生物可利用沉积物外的所有基质中被检出（表1）。除少数...
讨论
由于目前缺乏关于与悬浮固体相关的污染物的研究和既定指南，风险评估仅限于针对沉积物制定的指南。在评估与多种环境来源相关的污染物暴露的潜在生态关注方面，考虑了多种因素，包括对污染物分布的模式分析、将污染物浓度与常用沉积物质量阈值标准进行对比等...
结论
在所采样的环境基质中，悬浮固体可能是SDWSC中水层鱼类一个重要且目前被低估的污染物暴露来源。虽然较高的浊度通常被认为是有益的，因为较高的视觉敏锐度提高了水层鱼类的摄食成功率，但与悬浮固体相关的HOC浓度长期来看可能对水层鱼类的健康造成更大危害。悬浮固体中的污染物浓度可能对水层...
CRediT作者贡献声明
Amelie Segarra：撰写——审阅与编辑。Michael Lydy：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿撰写，指导监督，项目管理，资金获取，概念设计。Nick Hettel：撰写——审阅与编辑，方法学，正式分析。Giovanni Molinari：方法学，正式分析。Cristina La：撰写——原稿撰写，可视化，方法学，正式分析。Kara Huff Hartz：撰写——审阅与编辑，验证，方法学，正式分析。Emerson Feddor：...
未引用参考文献
加州自然多样性数据库，2025；跨部门生态项目管理分析与综合小组，2015；Miloslavi?等人，2014；RStudio团队，2022；美国陆军工程兵团，2011；美国内政部，2018；Macfarlane等人，2025。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在可能影响本文所述工作的已知竞争财务利益或个人关系。
利益冲突声明
? 作者声明，他们不存在可能影响本文所述工作的已知竞争财务利益或个人关系。
致谢
本研究由加州鱼类与野生动物部（Q2396057）授予A. Segarra和M. Lydy的拨款以及南加州大都市水区（#140764）对M. Lydy的补充资助提供资金。本文的发现和结论是作者的观点，不一定代表任何州或联邦机构的观点。我们感谢ICF Jones & Stokes, Inc.的Robert Miller在样品采集方面的协助。
Cristina G.B. La|Kara E.Huff Hartz|Nick M. Hettel|Giovanni S. Molinari|Emerson Feddor|Shawn Acu?a|Jacob Stagg|Amelie Segarra|Michael J. Lydy
南伊利诺伊大学渔业、水产养殖和水科学中心，美国伊利诺伊州卡本代尔，邮编62901
