東極島養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)分泌干擾物污染狀況調(diào)查

趙泓睿 趙晟

摘要 [目的]在舟山東極島養(yǎng)殖區(qū)檢測海水和水生動(dòng)物中的內(nèi)分泌干擾物（EDCs）含量，對該地區(qū)EDCs的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評價(jià)，為管控與治理提供參考，擴(kuò)展東極島養(yǎng)殖區(qū)EDCs的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。[方法]在舟山東極島養(yǎng)殖區(qū)采集3個(gè)點(diǎn)位的水生生物樣品及海水樣品，測定雌酮（E1）、雌二醇（E2）、雌三醇（E3）、雙酚A（BPA）、壬基酚（4-NP）、六氯環(huán)己烷（HCHs）和滴滴涕（DDTs）濃度。[結(jié)果]海水和水生動(dòng)物樣品中均未檢出BPA、HCHs與DDTs。在海水水樣中，雌激素E1、E2、E3未檢出，4-NP濃度為2.94～6.70 ng/L。生物樣品中，E1、E2、E3濃度為0.24～9.36 ng/g;4-NP在厚殼貽貝中含量為104.40 ng/g，在近江牡蠣中的含量為 11.86 ng/g。[結(jié)論]EDCs對東極島養(yǎng)殖區(qū)已經(jīng)造成一定影響，E3的最大風(fēng)險(xiǎn)熵大于1，表明已對該地養(yǎng)殖海域生態(tài)環(huán)境造成威脅，需進(jìn)行定期監(jiān)控以防止危害擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞 內(nèi)分泌干擾物;環(huán)境雌激素;污染分布;養(yǎng)殖區(qū)

中圖分類號 X714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號 0517-6611（2019）17-0074-04

Abstract [Objective]The content of endocrinedisrupting compounds（EDCs） in seawater and aquatic animals was investigated in Zhoushan， Dongji Island. The ecological risk of EDCs in this area was evaluated， which provide reference for control and governance， and expand the basic data of EDCs of Dongji Island aquaculture area.[Method]A total of 3 sites were selected as study sites in the aquaculture area of Dongji Island， the samples included seawater and aquatic animals. The pool of EDCs analyzed in the present study included natural steroids （E1， E2， E3），estrogenic phenolic chemicals （BPA， NP）， and organochlorine pesticides（HCHs，DDTs）. [Result]Bisphenol A （BPA） and organochlorine pesticides were not detected in all samples collected from seawater and aquatic animals. The compound 4nonylphenol （4NP） was detected in seawater （2.94-6.70 ng/L） and animals （Mytilus coruscus， 104.40 ng/g; Ostrea rivularis Gould， 11.86 ng/g）. Natural steroids were detected in aquatic animals （0.24-9.36 ng/g）. [Conclusion]The values of RQE3 exceeds 1， showing that the concentration has a potential risk for health and ecological environment and needed to be monitored regularly to prevent the pollution situation from getting worse.

Key words Endocrinedisrupting compounds;Environmental estrogen;Pollution distribution;Aquaculture area

內(nèi)分泌干擾物（EDCs）是一類外源性物質(zhì)，包括一些廣泛使用的工業(yè)化合物，它們以各種方式干擾生物內(nèi)分泌，影響天然激素合成、代謝、降解等過程，從而影響生物體穩(wěn)定性和正常的生長發(fā)育[1]，又稱環(huán)境雌激素（EEs），主要有天然雌激素、雌激素酚類化合物和有機(jī)氯農(nóng)藥等。EDCs是水生動(dòng)物的污染源之一，在人口快速增長、工業(yè)化和城市化進(jìn)程中，EDCs的產(chǎn)量和消費(fèi)量迅速增加，排放到海洋的廢棄物也在迅速增加。EDCs廣泛分布在許多日常產(chǎn)品中，已有超過200種化學(xué)品被認(rèn)為是EDCs，其來源廣泛，有食品，藥妝品，各種常見殺蟲劑，各類塑料制品等。盡管EDCs是存在于水環(huán)境中且濃度極低的偽持久性化學(xué)物質(zhì)，但它可以干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)并誘導(dǎo)生殖系統(tǒng)異常，甚至導(dǎo)致癌癥。EDCs可通過基因組或非基因組信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，激活或抑制內(nèi)源性雌激素活性，從而產(chǎn)生干擾其正常生理功能的抗/類雌激素作用，是持久性污染物，且難以生物降解。在納克級別就可導(dǎo)致動(dòng)物的內(nèi)分泌紊亂和雌化趨勢。EDCs可以通過海鮮生物富集，進(jìn)而引起人類健康問題[2-3]。

舟山群島位于浙江省東北部水域和長江三角洲東南部，擁有我國最大的漁場——舟山漁場，被稱為“中國漁業(yè)之都”。海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖是解決人類對水產(chǎn)品不斷增長的需求與海洋生物資源困乏之間尖銳矛盾的重要途徑[4]。近年來舟山近海養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展，EDCs對生態(tài)環(huán)境、海洋生物以及人類健康的負(fù)面影響直接威脅到水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并引發(fā)水產(chǎn)品食物安全問題，影響了海洋漁業(yè)資源的可持續(xù)利用。研究舟山東極島地區(qū)水體及主要海產(chǎn)品中的EDCs污染情況對于評估舟山漁場生態(tài)環(huán)境、推動(dòng)海洋生物多樣性保護(hù)、海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用具有重要意義。目前已有少量研究表明舟山漁場海域內(nèi)的海產(chǎn)品以及海島地區(qū)土壤受到不同程度的有機(jī)氯農(nóng)藥污染，但尚未形成持續(xù)監(jiān)測，時(shí)間跨度較長，且該地區(qū)水體內(nèi)其他代表性內(nèi)分泌干擾物的含量狀況仍少有報(bào)道[5]。以東極廟子湖島和青浜島周邊養(yǎng)殖區(qū)海水和海洋生物為研究對象，選擇3個(gè)養(yǎng)殖區(qū)研究點(diǎn)，檢測并對比海水和水生動(dòng)物的EDCs含量，并探討其來源與污染狀況，進(jìn)一步對該地區(qū)EDCs的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評價(jià)，為管控與治理提供參考，并擴(kuò)展東極島養(yǎng)殖區(qū)EDCs的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2018年2—3月，在舟山市東極島廟子湖島和青浜島的養(yǎng)殖區(qū)采集3個(gè)生物樣品和3個(gè)相應(yīng)水樣，采樣點(diǎn)位見圖1。采樣點(diǎn)A（30°11′15.34″N、122°41′0.64″E）設(shè)置在廟子湖島碼頭西南側(cè)養(yǎng)殖區(qū)，采集的樣品為厚殼貽貝和底層海水水樣1;采樣點(diǎn)B（30°12′5.82″N、122°41′51.99″E）位于青浜島西側(cè)，采集的樣品為近江牡蠣和表層海水水樣2;采樣點(diǎn)C（30°11′53.03″N、122°41′54.98″E）設(shè)置于青浜島西側(cè)，采集的樣品為大黃魚和中層海水水樣3。將生物樣品放于PE聚乙烯密實(shí)袋中并-4 ℃冷凍，用表層采水器采集1 m左右的海水1 000 mL，并使用棕色玻璃瓶密封保存。所有樣品均在采樣后盡快運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室測定。

1.2 儀器和材料

Agilent 1200（美國），SHISEIDO SP-TSQ Quantum Ultra（日本），Agilent 7890A（美國），雙酚A（A chemtek inc，100 μg/mL，BPA），壬基酚（4-NP Dr.99.6%，Ehrenstorfer），雌酮（E1，98%，CNW），雌二醇（E2，95.4%，Dr.Ehrenstorfer），雌三醇（E3，97.9%，Dr.Ehrenstorfer），α-666（100 μg/mL，AEPI），β-666（100 μg/mL，AEPI），γ-666（100 μg/mL，AEPI），δ-666（100 μg/mL，AEPI），o，p-DDT（100 μg/mL，AEPI），p，p-DDT（100 μg/mL，LGC），o，p-DDE（100 μg/mL，AEPI），p，p-DDE（100 μg/mL，AEPI），o，p-DDD（100 μg/mL，AEPI），p，p-DDD（100 μg/mL，AEPI）。CNW色譜純：甲醇、甲基氰、氯仿、醋酸乙酯、六氫化苯;國藥分析純：氯化鈉、氨水。

1.3 樣品分析

1.3.1 E1、E2、E3測定。

E1、E2、E3的生物樣品處理和測定方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 918—2004，并略有修改。

稱取約10 g海水樣品，置于50 mL離心管中，精確加入10 mL氯仿進(jìn)行萃取，靜置分層后，取5 mL氯仿層旋轉(zhuǎn)干燥，用1 mL甲醇復(fù)溶，過0.22 μm濾膜，然后上機(jī)分析。儀器：HPLC，進(jìn)樣量10 μL。色譜柱：Agilent C18（4.6 mm×250 mm×5 μm），柱溫25 ℃，波長254 nm，流動(dòng)相為50%乙腈∶50%水，流速0.8 mL/min。

1.3.2 BPA和4-NP測定。

稱取10 g樣品，在25 mL比色管中加入10 mL乙酸乙酯∶環(huán)己烷（1∶1，體積比），均勻渦旋，超聲提取15 min，4 ℃3 000 r/ min離心15 min，取上清液用于氮吹管中，在45 ℃水浴中氮吹干，加入2 mL 0.1%氨∶甲醇（1∶1，體積比）定容，在-18 ℃下冷凍12 h，3 000 r/min離心5 min，將上清液直接倒入進(jìn)樣瓶中進(jìn)行液質(zhì)分析。色譜柱：SHISEIDO，C18，2.1 mm×150 mm×5 μm，柱溫35 ℃，流速0.3 mL/min，進(jìn)樣量為10 μL，流動(dòng)相A：0.1%氨水，B：甲醇。質(zhì)譜條件：離子源，電噴霧電離ESI（-）;干燥氣溫度350 ℃;干燥氣流速14 L/min;霧化氣壓137.9 kPa，毛細(xì)管電壓4 000 V。

1.3.3 滴滴涕（DDTs）與六氯環(huán)己烷（HCHs）測定。

DDTs與HCHs的樣品處理和測定方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008。

1.4 EEQ和RQ計(jì)算

雌二醇當(dāng)量濃度（EEQ）由雌二醇當(dāng)量因子（EEF）和測量的環(huán)境物質(zhì)濃度（MEC）計(jì)算，風(fēng)險(xiǎn)熵（RQ）廣泛用于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估，計(jì)算主要基于歐盟的風(fēng)險(xiǎn)評估指南[Commission（EC）2003]。預(yù)測無影響濃度（PNEC），EC50等的毒性數(shù)據(jù)來自于美國環(huán)境保護(hù)局的ECOTOX數(shù)據(jù)庫。

2 結(jié)果與分析

2.1 HCHs和DDTs的含量以及時(shí)間分布

HCHs和DDTs的濃度見表1，在所有點(diǎn)位的海水樣本和生物樣本中，HCHs與DDTs都未檢出。從以往的研究來看，東極地區(qū)的有機(jī)氯農(nóng)藥含量在2月達(dá)到最低值，在11月左右達(dá)到一年的最高值，該研究時(shí)間處于2月中旬至3月中旬，全部未檢出的結(jié)果與以往研究基本相符，2—3月的東極島養(yǎng)殖區(qū)有機(jī)氯污染物含量符合《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097—1997），對當(dāng)?shù)丨h(huán)境沒有威脅。有機(jī)氯農(nóng)藥作為持久性有機(jī)污染物，在歷史上曾被濫用，至今仍廣泛存在于環(huán)境中。2月含量最低主要是由于冬季寒冷，西北風(fēng)使得日本暖流無法輕易到達(dá)東極，另外，冬季屬于枯水時(shí)期，杭州灣地區(qū)、長三角地區(qū)以及舟山本島的地表徑流只能輸入有限的污染物，因此這些主要污染源輸入的HCHs和DDTs較少。而當(dāng)天氣回暖，日本暖流逐漸進(jìn)入東極養(yǎng)殖區(qū)，杭州灣、長三角以及舟山本島的陸地徑流也開始增加，HCHs和DDTs含量將開始增加。到了夏季，有機(jī)氯農(nóng)藥等污染物濃度受到豐水期和暖流以及長三角、杭州灣、寧波等地區(qū)地表徑流的多重影響，不會(huì)達(dá)到最高點(diǎn)，甚至?xí)霈F(xiàn)更低的情況[5]。進(jìn)入秋冬季后，隨著氣溫的降低，黃海中央水團(tuán)限制了HCHs和DDTs污染物的擴(kuò)散，而日本暖流仍然進(jìn)入了東極水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域，此期間（10—11月）處于平水期，地表徑流的稀釋作用有限，將會(huì)攜帶大量的HCHs和DDTs污染物，因而HCHs和DDTs將會(huì)在11月左右到達(dá)年度最峰值[6]。后續(xù)將在6—8、11月設(shè)置采樣點(diǎn)并采樣，以持續(xù)監(jiān)測東極海域HCHs和DDTs的污染程度。

2.2 E1、E2和E3的含量

E1、E2和E3的含量如表1所示，海水水樣中的雌激素均未檢出，在生物樣品中，E1、E2、E3的含量為0.24～9.36 ng/g，平均含量為3.62 ng/g，其中厚殼貽貝體內(nèi)E1、E2、E3的濃度為5.32～9.36 ng/g，大黃魚體內(nèi)E1、E2、E3的濃度0.24～2.88 ng/g，檢出率高達(dá)100%，E1、E2和E3在東極養(yǎng)殖區(qū)普遍存在，在厚殼貽貝中含量最高。E1、E2、E3是疏水性化合物，在被沉積物吸附后，會(huì)對底棲生物生存環(huán)境造成影響，這也可能是厚殼貽貝雌激素含量高于大黃魚的原因，且RQE3超過1，表明類固醇類EDCs已經(jīng)造成一定安全風(fēng)險(xiǎn)[7-8]?？赡艿脑蚴菛|極位于杭州灣、長江三角洲地區(qū)附近，人類活動(dòng)頻繁。舟山、東極島旅游業(yè)較為發(fā)達(dá)，旅游旺季時(shí)東極島生活廢水排放量較大，旅客對環(huán)境的干擾也是東極海域雌激素檢出率高的重要原因，東極島缺乏廢棄物處理措施、處理能力較差，生活廢水、塑料等垃圾不可避免地排入水體。環(huán)境溫度導(dǎo)致污染物排放差異大，同時(shí)也造成污染程度的差異化[9]。國內(nèi)外其他河流、湖泊、河口、近海海域和口岸等均存在一定的雌激素污染，污染源主要來自沿岸河口排污和支流污染匯入。在我國沿海地區(qū)廣泛檢測到EDCs，平均為263.4 ng/g，包括大連、青島、上海、汕頭和深圳，我國許多重要沿海水域的環(huán)境雌激素污染嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)安全[10]。研究采樣時(shí)間2—3月，是東極旅游淡季。東極常住人口和流動(dòng)人口相對較少，人口密度相對較低。同時(shí)，雖然東極養(yǎng)殖區(qū)相對遠(yuǎn)離舟山市本島和大陸工業(yè)區(qū)，但東極島養(yǎng)殖海域的E3含量仍維持在威脅生態(tài)環(huán)境的水平，相關(guān)部門應(yīng)該重視，進(jìn)一步增加監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)測頻率。

2.3 BPA和4-NP的含量

BPA和4-NP的含量見表1，BPA在海水和生物樣品中全部未檢出。壬基酚4-NP除了在大黃魚體內(nèi)未檢出，在其他海水水樣和生物樣品中都檢測到。在生物樣品中，采樣點(diǎn)A位置的厚殼貽貝中4-NP含量為104.4 ng/g，近江牡蠣中4-NP含量為11.86 ng/g，海水水樣中4-NP濃度為2.94～6.70 ng/L，在海水水樣中的檢出率為100%。根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局的4-NP環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，東極養(yǎng)殖區(qū)的4-NP濃度比海水中慢性毒性的濃度標(biāo)準(zhǔn)1.7 μg/L要低很多，根據(jù)先前的研究，長江口的表層水4-NP濃度最高為173.09 ng/L，因而該地區(qū)4-NP濃度與江浙地區(qū)河口、海域的以往研究相符[7]。據(jù)報(bào)道，膠州灣某河流表層水的4-NP濃度最高達(dá)28 600 ng/L，國內(nèi)黃河、海河流域的4-NP污染情況嚴(yán)峻[11]，并且其濃度與季節(jié)變化相關(guān)，環(huán)境溫度越高，4-NP與BPA的濃度也越高，而該研究采樣在溫度較低的情況下4-NP仍在表層海水和底棲生物中有著100%的檢出率，且在養(yǎng)殖區(qū)厚殼貽貝體內(nèi)的濃度最高，說明4-NP對底棲生物已造成一定的潛在威脅，應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測其在水生動(dòng)植物體內(nèi)的含量，而BPA在夏秋季高溫季節(jié)的濃度也需要持續(xù)檢測。同時(shí)采樣點(diǎn)A的位置靠近廟子湖碼頭，考慮附近旅游景點(diǎn)多，餐飲業(yè)發(fā)達(dá)、賓館眾多，餐飲廢水、洗滌廢水、廢物排放也最為密集且大部分直接排入海中，環(huán)境承載力較低，也會(huì)對采樣點(diǎn)A的牡蠣體內(nèi)4-NP濃度有一定影響[12]。在東極島夏秋季旅游旺季時(shí)應(yīng)對4-NP濃度進(jìn)行持續(xù)且密集監(jiān)測，同時(shí)政府應(yīng)對東極廢物處理措施加以優(yōu)化和完善，以防止其影響人類健康和威脅當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。另有研究報(bào)道，經(jīng)過污水廠處理和生物降解，以及活性污泥吸附等聯(lián)合作用，去除后的4-NP濃度相對較低。而東極地區(qū)地處偏遠(yuǎn)且面積較小，島上沒有污水處理廠，生產(chǎn)生活排放的固體廢棄物主要由政府收集并進(jìn)行焚燒處理，且仍舊缺乏合理的污水等其他廢棄物的處理措施，更應(yīng)警惕4-NP的潛在威脅[13]。

2.4 東極地區(qū)海水和水生動(dòng)物EDCs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析

海水和水生動(dòng)物的EEQNP和RQNP均小于1，表明對生態(tài)系統(tǒng)潛在威脅較小。厚殼貽貝的EEQE2超過1，但RQ小于1，表明E2含量尚不足以對水生動(dòng)植物直接造成影響，但潛在的風(fēng)險(xiǎn)仍需警惕[14]。而EEQE3和RQE3超過1，表明E3的污染程度已威脅到該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，已經(jīng)影響到水生動(dòng)物和植物的生長，如不加以管控，將嚴(yán)重影響人類健康。

3 結(jié)論

通過對舟山東極島養(yǎng)殖海域的調(diào)查可以看出，該地受到了一定的EDCs污染，其中E1、E2、E3、BPA、4-NP、HCHs和DDTs處于相對安全水平，但E3濃度存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，RQE3值大于1，需要定期監(jiān)測，并引起政府重視。同時(shí)，東極海域潛在的EDCs污染源包括周邊的內(nèi)陸徑流、周邊城市工業(yè)農(nóng)業(yè)廢水、東極本島污水等其他污染源，應(yīng)加強(qiáng)適當(dāng)?shù)膹U棄物處理措施。同時(shí)EDCs濃度差異取決于溫度、人類活動(dòng)和徑流，仍需持續(xù)監(jiān)測。該研究結(jié)果將擴(kuò)展我國東海岸地區(qū)現(xiàn)有的EDCs污染數(shù)據(jù)，為建立有效的環(huán)境雌激素生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和管控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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