新興有機污染物在珠江口和南海的環境賦存、遷移、歸趨、時空變化以及生態風險

參與成員: 林群聲教授, 林忠華博士, 阮悅斐博士

新興有機污染物(ECCs)涵蓋了廣泛種類的人造化學品,這些化學物質正在全球範圍內使用,而且它們對於現代社會而言是必不可少的。傳統環境污染物多為持久性有機污染物(POPs),它們被逐步淘汰,導致了化學替代品的補償性生產和使用,這些替代品中很大一部分不可避免地釋放到環境中而成為了ECCs。其中一些替代品的毒性已被證實與傳統化學品相當,甚至更高,其中許多屬於內分泌幹擾物和致癌物質。ECC還包括藥物和個人護理品(PPCPs)、藻毒素、納米顆粒等,它們已在環境中被檢測到,有機會(在低濃度下)對生態和人類健康造成影響,且通常不受當前環境法規的管制。大多數ECCs的環境資料是有限的,相關的分析方法仍有待建立和完善。由於過去幾十年來珠江三角洲的重工業化和城市化進程,該地區已發現了高濃度的多種傳統環境污染物,這些污染物被釋放到珠江口,最終進入南海造成污染。

有鑑於此,我們開發了氣相色譜-質譜(GCMS)和液相色譜-三重四極杆質譜(LC-MS/MS)分析方法,用於同時測定新興手性鹵化阻燃劑(HFRs)的16種立體異構體以及3種治療類別涵蓋22種立體異構體的手性PPCPs的痕量分析,這些新方法首次在全球範圍內被報導。憑藉這些方法,我們調查了香港不同污水處理系統中手性HFRs和PPCPs的賦存、質量平衡、歸趨和季節性變化,並初步鑒別了由微塑膠所承載的手性HFRs含量;我們還研究了珠江口和香港水域亞熱帶海洋食物網中這些手性ECCs的立體異構體特異性營養級動力學。我們的發現表明,HFRs和PPCPs這兩組ECCs廣泛分佈於被調查的地區的各種環境基質中,包括污水、污泥、海水、沉積物和海洋生物中。在所調查的食物網中,手性HFRs表現出營養級放大性,而手性PPCPs則展現出營養級稀釋性;香港居民,尤其是兒童,若攝入所調查的海產品,可能會面臨暴露於HFR的健康風險。

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

我們運用四極杆飛行時間質譜(QTOF)技術,開發了疑似/非靶標篩查分析方法,用於發現種類更為廣泛的新型和未知全氟和多氟烷基物質(PFASs);憑藉這種方法,我們研究了南海兩種本土海洋哺乳動物中傳統和新興PFASs的污染狀況和濃度隨時間的變化趨勢,並鑒定了額外9種類別的44種PFASs,當中有15種PFASs被首次報導存於海洋生物中;一種新興的PFAS,6:2氯化多氟烷基醚磺酸鹽,在中國白海豚和江豚體內濃度呈逐年上升趨勢,並且可能對大多數被調查的鯨類動物造成生殖傷害方面的不利影響。

上述的研究成果均有助於更好地理解ECCs對於生態和人類健康風險的機理和影響,並有助於為保護中國南方沿海環境而提出相應的監管措施。

參考:

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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