海水淡化浓盐水排放区沿海多污染物的时空分布、介质分配与生态风险

《Regional Studies in Marine Science》：Spatiotemporal distribution, media partitioning, and ecological risk of multiple pollutants in a coastal area receiving desalination brine discharge

　　

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  调查了淡化浓盐水排放区周边的多种污染物。
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  海水和沉积物污染格局由不同因素驱动。
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  浓盐水排放可能影响污染物在海水和沉积物之间的分配。

引言

海水淡化已成为缓解全球淡水资源短缺日益重要的策略，特别是在干旱和人口稠密的沿海地区 (UN-Water 2026)。随着全球海水淡化能力的快速扩展，关于浓盐水排放环境影响的担忧也随之增加 (Jones et al., 2019)。与周围环境海水相比，淡化浓盐水通常具有高盐度特征，并且可能含有原始海水中存在的浓缩污染物、淡化过程中引入的残余处理化学品以及预处理和消毒过程中产生的副产物 (Hoepner and Lattemann, 2003, Missimer and Maliva, 2018, Elsaid et al., 2020)。此外，浓盐水排放引起的本地水质变化可能改变沉积物地球化学条件，从而促进沉积物结合污染物的二次释放 (Isobe et al., 2001, Eggleton and Thomas, 2004)。因此，淡化排放的环境效应不仅限于盐度增加，还涉及多种污染物在受纳海洋环境中的传输、转化和再分配。

以往关于淡化排放的研究主要集中于浓盐水的化学成分、盐度扩散以及浓盐水暴露对海洋生物的直接生态效应 (Cambridge et al., 2019, Hasanin et al., 2023, Sirota et al., 2024)。然而，关于浓盐水排放如何影响不同环境介质间污染物分布的关注较少，特别是海水和沉积物之间。这些信息至关重要，因为污染物在不同环境隔室中的分配决定了它们的迁移性、持久性、生物可利用性和潜在生态风险 (Eggleton and Thomas, 2004, Harris, 2020)。在接受浓盐水排放的沿海水域中，盐度、离子强度和水动力条件的变化可能影响吸附 - 解吸过程、颗粒聚集、沉降和污染物再动员，从而改变污染物的环境行为 (Isobe et al., 2001, Bradshaw et al., 2012)。这些过程在半封闭沿海水域尤为重要，因为受限的水交换和复杂的水动力条件可能会增强污染物积累并延长暴露时间。

氯代有机污染物在海洋环境管理中特别令人担忧，因为它们来源广泛、具有持久性、生物富集潜力和毒性 (Apell et al., 2018, Hassaan et al., 2023)。其中一些化合物已被列入环境管理框架下的优先污染物清单。例如，中国已将六氯丁二烯、氯仿、五氯酚和壬基酚列入 《重点管控新污染物清单》 (Ministry of Ecology and Environment, 2022)。由于历史使用和环境持久性，这些污染物可能已存在于沿海沉积物中，并可通过再动员进入上覆水成为二次污染源 (Li et al., 2021)。随着直接污染物排放控制的日益严格，沉积物释放对沿海水域污染物水平的相对贡献可能变得更加显著 (Shi et al., 2026)。同时，微塑料已出现为另一类日益令人担忧的污染物，因为它们的普遍性、持久性以及作为疏水性有机污染物载体的潜在作用 (Qu et al., 2022)。因此，需要进行多污染物和多介质评估，以更好地理解淡化影响下沿海环境中的污染物行为。

本研究选择中国天津一家海水淡化厂排放口周边的沿海区域作为研究区。调查了春季和夏季海水和沉积物中疑似微塑料、九种氯代有机污染物和壬基酚的发生和分布。本研究的目标是：(1) 表征这些污染物在不同环境介质中的时空分布格局；(2) 检查浓盐水排放对污染物在海水和沉积物之间分配的潜在影响；以及 (3) 评估淡化排放区目标污染物的生态风险。本研究发现有望改善对浓盐水影响下沿海环境中污染物行为的理解，并为淡化排放的环境监测和管理提供科学支持。

章节摘要

样品采集

监测站布局和样品采集程序遵循 《海洋调查规范》 中描述的方法 (Standardization Administration of China 2007)。研究区位于中国天津一家海水淡化厂 (150000 m³/d) 排放口附近，平均水深为 2.3–2.5 m。排放口位于港池内，靠近 1 号站。

根据水动力条件，研究区被划分为

污染物的发生与分布

SMPs（疑似微塑料）在海水和沉积物样品中均被检测到，海水中平均丰度为 0.79–0.96 个/L，沉积物中为 1.53–1.88 个/g。R_ob 结果表明有沉积物结合倾向。可能的促成过程包括颗粒聚集、生物污损及随后的沉降。

在化学污染物中，六氯丁二烯、氯仿和五氯苯主要在水相中检测到，而在沉积物中很少检测到。这

结论

本研究调查了中国天津淡化浓盐水排放区周边海水和沉积物中多种污染物的发生、时空分布、介质分配和生态风险。结果表明，污染物分布在不同环境介质中存在显著差异。SMPs、PCBs（多氯联苯）、狄氏剂和壬基酚显示出较强的沉积物结合性，而 HCBD（六氯丁二烯）、氯仿、PeCB（五氯苯）和 HCB（六氯苯）主要存在于海水中。大多数污染物表现出

未引用参考文献

(European Chemicals Agency (ECHA), 2026a, European Chemicals Agency (ECHA), 2026b, International Programme on Chemical Safety (IPCS), 2004, Ministry of Ecology and Environment of China, 2023, Ministry of Ecology and Environment, 2022, U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 1980a, U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 1980b)

CRediT 作者贡献声明

宋达 (Da Song)： 软件。刘晶 (Jing Liu)： 写作 – 审阅与编辑，调查。刘国昌 (Guochang Liu)： 项目管理，资金获取。曾星宇 (Xingyu Zeng)： 调查。宋汉文 (Hanwen Song)： 写作 – 初稿，概念化。周东兴 (Dongxing Zhou)： 调查。于晶 (Jing You)： 调查。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文所报告的工作。

致谢

本工作得到了中国基础科研院基本科研业务费 (K-JBYWF-2026-QR03)、天津市科技计划项目 (25ZYCGYS00060)、天津市国际合作项目 (25YFGKHZ001-20) 以及中国海洋石油集团海洋环境保护公益基金项目 (CF-MEEC/TR/2025-16) 的支持。

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