巢湖有机紫外线吸收剂的生物累积特征及营养级迁移

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有机紫外线吸收剂(UVAs)被广泛添加到化妆品、个人护理品和工业品。部分UVAs具有分泌干扰性、急性毒性和生殖毒性等,对生物体和人体健康存在潜在危害。水环境是UVAs的主要环境归宿,也是多介质迁移的重要途径。水生生物体通常易于富集UVAs。然而,目前关于UVAs的生物富集和放大、生物体内组织分配以及生物驱动下UVAs的水陆迁移机制等研究依然十分有限。本研究对巢湖水生生物体内UVAs的污染水平以及典型生物体内UVAs组织分布进行研究,分析UVAs在巢湖水生食物网的迁移行为,以了解水生生物体污染特征与潜在生态风险。同时,研究了河滨带环境中,UVAs通过生物体驱动的水陆迁移特征,以了解UVAs水陆迁移中生物体的作用。首先,建立了同时分析生物体中12种UVAs的方法。选用正己烷/丙酮作为萃取剂,使用弗罗里硅土层析柱(60-100目)、乙醇重溶、d-SPE(200mg C18、50mg PSA 和 300 mg Florisil(100-200 目))净化,以 GC/MS 检测的分析方法。12种UVAs的方法检出限为0.2~2.5 ng/g dw(干重),目标物回收率为65.4%~108%。该分析方法处理成本低廉、简便快速、灵敏可靠,满足检测分析的要求。研究了巢湖水生生物体中UVAs的累积。除BP和UV-320未被检出外,其余10种UVAs均检出,每一种化合物的平均浓度为12.5~28.2 ng/g 1w(脂重),苯并三唑类占比最高。所有生物中,鱼类污染整体上高于虾类。不同食性鱼体内UVAs含量为:草食性鱼>肉食性鱼>杂食性鱼。巢湖中,12种UVAs的生物-沉积物富集因子(BSAF)为0~2.05,除鳊鱼中UV-326和草鱼中4-MBC的BSAF值大于1.7外,其余BSAF小于1.7。一般认为,BSAF值小于1.7表明污染物易于在层积物中富集.对UVAs生物-水富集因子(BAF)进行分析,显示4-MBC/OD-PABA、UV-326和UV-327的Log BAF均值大于3.7,表明这些物质具有较强的生物富集性。巢湖水生食物网中,UVAs的营养级放大因子(TMF)为0.31~1.52,其中HMS的TMF值大于1且p<0.05,表明该物质可能存在生物放大效应。基于鱼体内UVAs含量评价了人体食用鱼肉的健康风险。结果表明,巢湖鱼体内UVAs无明显的人类健康风险。分析了 6种典型鱼类UVAs的组织分布。整体上,UVAs的富集以肝>肉>鳃。除UV-326在肉中浓度最高外,其余UVAs在肝中浓度最高。鱼类中UVAs的肝蓄积率均大于0.5,表明UVAs易于从肉里转移到肝脏中并在肝脏中富集。本研究发现,UVAs的肝蓄积率可能影响着污染物在水生食物网的转移。除EHS、HMS和UV-329外,其余UVAs的鳃蓄积率均小于0.5,表明UVAs易于从鳃部转移到肉中。研究还发现,UVAs的鳃蓄积率可能影响着污染物的生物富集。研究了河滨带水生和陆生生物体UVAs累积。结果表明,水生物体内UVAs为9.47~35.4 ng/g 1w;陆生生物中,仅有蚯蚓与蜻蜓体内检出UVAs。EHMC在河滨带生物体内检出率最高,水杨酸类仅在植物中检出。通过计算UVAs的生物-水富集因子,发现4-MBC和EHMC可能存在生物富集潜力。基于蜻蜓的生活史,计算了 UVAs通过蜻蜓从水生环境向陆生环境的迁移通量。结果表明,蜻蜓对EHMC的水陆迁移通量为2.06~664 ng/m2/y。
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