新兴有机污染物在珠江口和南海的环境赋存、迁移、归趋、时空变化以及生态风险

参与成员: 林群声教授, 林忠华博士, 阮悦斐博士

新兴有机污染物(ECCs)涵盖了广泛种类的人造化学品,这些化学物质正在全球范围内使用,而且它们对于现代社会而言是必不可少的。传统环境污染物多为持久性有机污染物(POPs),它们被逐步淘汰,导致了化学替代品的补偿性生产和使用,这些替代品中很大一部分不可避免地释放到环境中而成为了ECCs。其中一些替代品的毒性已被证实与传统化学品相当,甚至更高,其中许多属于内分泌干扰物和致癌物质。 ECC还包括药物和个人护理品(PPCPs)、藻毒素、纳米颗粒等,它们已在环境中被检测到,有机会(在低浓度下)对生态和人类健康造成影响,且通常不受当前环境法规的管制。大多数ECCs的环境资料是有限的,相关的分析方法仍有待建立和完善。由于过去几十年来珠江三角洲的重工业化和城市化进程,该地区已发现了高浓度的多种传统环境污染物,这些污染物被释放到珠江口,最终进入南海造成污染。

有鉴于此,我们开发了气相色谱-质谱(GCMS)和液相色谱-三重四极杆质谱(LC-MS/MS)分析方法,用于同时测定新兴手性卤化阻燃剂(HFRs)的16种立体异构体以及3种治疗类别涵盖22种立体异构体的手性PPCPs的痕量分析,这些新方法首次在全球范围内被报导。凭借这些方法,我们调查了香港不同污水处理系统中手性HFRs和PPCPs的赋存、质量平衡、归趋和季节性变化,并初步鉴别了由微塑胶所承载的手性HFRs含量;我们还研究了珠江口和香港水域亚热带海洋食物网中这些手性ECCs的立体异构体特异性营养级动力学。我们的发现表明,HFRs和PPCPs这两组ECCs广泛分布于被调查的地区的各种环境基质中,包括污水、污泥、海水、沉积物和海洋生物中。在所调查的食物网中,手性HFRs表现出营养级放大性,而手性PPCPs则展现出营养级稀释性;香港居民,尤其是儿童,若摄入所调查的海产品,可能会面临暴露于HFR的健康风险。

Environmental occurrence, transport, fate, spatiotemporal trend, and ecological risk assessment of emerging chemicals

我们运用四极杆飞行时间质谱(QTOF)技术,开发了疑似/非靶标筛查分析方法,用于发现种类更为广泛的新型和未知全氟和多氟烷基物质(PFASs);凭借这种方法,我们研究了南海两种本土海洋哺乳动物中传统和新兴PFASs的污染状况和浓度随时间的变化趋势,并鉴定了额外9种类别的44种PFASs,当中有15种PFASs被首次报导存于海洋生物中;一种新兴的PFAS,6:2氯化多氟烷基醚磺酸盐,在中国白海豚和江豚体内浓度呈逐年上升趋势,并且可能对大多数被调查的鲸类动物造成生殖伤害方面的不利影响。

上述的研究成果均有助于更好地理解ECCs对于生态和人类健康风险的机理和影响,并有助于为保护中国南方沿海环境而提出相应的监管措施。

参考:

Ruan, Y., Wu, R., Lam, J.C.W., Zhang, K., Lam, P.K.S. (2019). Seasonal occurrence and fate of chiral pharmaceuticals in different sewage treatment systems in Hong Kong: Mass balance, enantiomeric profiling, and risk assessment. Water Research, 149, 607−616.

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Environmental occurrence, transport, fate, spatiotemporal trend, and ecological risk assessment of emerging chemicals