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养殖底泥中疏水性有机污染物(HOCs)因严重威胁着水产品质量和人类健康而备受关注。但是传统评估底泥质量的总量分析不能反映污染物的生物有效性,且大型底栖生物毒性实验耗时费力、实验结果可读性和重复性较差。本研究拟采用Tenax吸附材料,以底泥中有机氯农药和多环芳烃两种典型HOCs的脱附动力学过程为切入点,研究海水和淡水底泥中HOCs类污染物在底泥(或沉积物)中的迁移过程和生物有效性;并以底栖生活的大型经济水产动物菲律宾蛤仔(海水)和河蚬(淡水)作为校正生物,建立生物体内累积浓度与脱附动力学过程的相关性,验证基于脱附动力学过程评价底泥污染物生物有效性方法的准确性和可行性。研究结果如下:(1)分别建立了底栖生物样品中两种典型HOCs类污染物的检测方法,残留有机氯农药(OCPs)生物样品的前处理方法:索氏提取法100 mL丙酮/正己烷(V/V=1:1)的混合液连续萃取24 h,用乙腈饱和的石油醚进行脱脂,氧化铝和硅胶用作净化柱填料,30 m L正己烷/二氯甲烷(V/V=1:1)的淋洗液洗脱净化柱,以及利用气相-色谱质谱联用仪检测的生物样品中α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p’-DDD、p,p’-DDE、六氯苯、环氧七氯和狄氏剂9种有机氯农药残留的测定方法。残留多环芳烃(PAHs)生物样品的前处理方法:微波萃取法进行萃取,萃取溶剂为10 m L丙酮/正己烷(V/V=1:1)的混合液,萃取温度为80℃,萃取时间为50 min,功率为1 000 W;Florisil硅土和硅胶用作净化柱填料,20 m L二氯甲烷的淋洗液洗脱净化柱以及利用高效液相色谱仪检测生物样品中菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘7种多环芳烃残留的测定方法。分别在5、20、50和10、50、100μg/kg(干重)的加标浓度下,生物样品中有机氯农药和多环芳烃的回收率均在70%以上,相对标准偏差基本上在20%以下,样品中两种HOCs都符合残留检测要求。生物样品的方法检出限分别为0.301.5和0.383.16μg/kg(干重),可用于实际生物样品中有机氯农药和多环芳烃残留量的检测。(2)底栖生物对有机氯农药的富集动力学:选择菲律宾蛤仔做为受试生物对有机氯农药进行富集动力学实验,分别在暴露4、10、16、22、28、36、45、56天时取出菲律宾蛤仔进行化学分析。发现菲律宾蛤仔体内有机氯农药随时间呈现逐渐升高的趋势,且暴露28天时趋向于平衡,可认为有机氯农药暴露28天时在菲律宾蛤仔体内基本达到了平衡状态。(3)通过两种经济底栖生物的累积实验得到,菲律宾蛤仔和河蚬对底泥中的ocps和pahs均有一定程度的累积,其中菲律宾蛤仔和河蚬分别对ocps的累积量达到371.96832和64.23507μg/kglipid;菲律宾蛤仔和河蚬分别对pahs的累积量达到263.63500和348.21667μg/kglipid。并且菲律宾蛤仔和河蚬对9种ocps的生物-底泥富集因子(bsaf)处于0.153.49和0.093.24之间;对7种pahs的生物-底泥富集因子(bsaf)处于0.0100.088和0.0160.210之间。另外发现底泥中有机碳(oc)标化的两种hocs类污染物浓度与生物体内脂肪标化的污染物浓度之间相关性不显著(p>0.05),说明用全底泥监测的方法忽视了底泥中污染物的生物有效性与生物吸收的影响。(4)tenax脱附动力学的结果表明,两种浓度梯度下海水和淡水底泥中ocps和pahs的快速脱附比例(frap)分别在50%和40%左右,说明底泥中约有40%-50%的hocs具有生物有效性,其快速、慢速和极慢速脱附速率常数数量级分别为10-1、10-2和10-4。通过对frap与f6和f24进行相关性分析发现,f6、f24与frap相关性显著(p<0.0001),说明tenax6h和24h的单点萃取技术可以代替完整的脱附动力学评价生物有效性,f6和f24使得在评价上更加简单快速而有效,进一步为养殖领域的底泥污染状况提供生物有效性评价依据以及为相关水产品的质量安全和食用风险提供早期预警。(5)通过tenax脱附动力学与经济底栖生物累积的结果表明,tenax快速脱附组分与两种底栖生物累积结果之间具有显著的相关性,其中tenax萃取ocps结果与菲律宾蛤仔和河蚬累积ocps的相关性结果分别为r2=0.91,p<0.0001和r2=0.75,p<0.0001。tenax萃取pahs结果与菲律宾蛤仔和河蚬累积pahs的相关性结果分别为r2=0.66,p<0.001和r2=0.62,p<0.001;并且两种底栖生物对pahs的bsaf取对数即lgbsaf与frap也呈显著性相关(r2=0.53和79,p<0.001)。表明tenax萃取技术不仅可以简单、快速地评价养殖底泥中hocs的生物有效性,克服了大型底栖生物累积实验结果重复性和准确性较差的缺点,为养殖底泥的环境质量和风险评价提供可靠依据;而且还可以有效地预测经济底栖生物体内hocs类污染物的生物累积,为养殖领域的底泥环境风险评价及相关水产品的食品风险评价提供更为简单快捷的方法。综上所述,不同浓度下海水和淡水底泥中两种HOCs类污染物有机氯农药和多环芳烃,都可以用基于脱附动力学的Tenax萃取技术评价其生物有效性和预测其在海洋和淡水两种经济水产动物体内的累积量。因此本研究不仅可简化养殖水域底泥污染情况与生物累积的评价过程,而且也有助于养殖底泥沉积物中HOCs迁移转化和生物有效性的深入理解,同时为污染底泥环境管理、底泥质量标准优化与底泥修复提供理论依据以及为相关水产品的质量安全和食用风险提供早期预警。