中国西沙海域永兴岛—七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价.pdf

姚慧敏，陆天启，钟奕昕，等.中国西沙海域永兴岛七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价J.岩矿测试，2024，43（1）：152165.DOI:10.15898/j.ykcs.202304280057.YAOHuimin，LUTianqi，ZHONGYixin，etal.ConcentrationandDistributionofOrganicPollutantsinFishofYongxingandQilianyuIslands,Xisha,ChinaJ.RockandMineralAnalysis，2024，43（1）：152165.DOI:10.15898/j.ykcs.202304280057.中国西沙海域永兴岛七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价姚慧敏1,2，陆天启1，钟奕昕2，寻看雨2，颜巧丽2，黄磊1*（1.中国地质调查局广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所，海南三亚572025；2.中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心，湖南长沙410600）摘要：环境中的有机污染物对生态系统和人类健康产生严重威胁。有机污染物在全球海域鱼体内普遍检出，且长期食用会对人类造成一定的健康风险。为研究中国西沙海域鱼体内有机污染物污染情况、来源及生态风险，本文利用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析测定了永兴岛和七连屿鱼体内有机氯农药(OCPs)、多环芳烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的含量，采集了包括蜂巢石斑鱼、红裸颊鲷、黑身蓝子鱼在内的 17 种鱼类共 50 条。结果表明：鱼体内 OCPs、PAHs 和 PCBs 的总含量均值范围分别为 2.2391.57ng/gww、2.1131.70ng/gww 和 1.5554.04ng/gww，平均值分别为 32.50ng/gww、17.29ng/gww 和 18.79ng/gww，中位数分别为 16.92ng/gww、13.34ng/gww 和 7.61ng/gww。双对氯苯基三氯乙烷(DDTs)类农药在美欧沿海鱼体内的含量分别为 0.65107.6ng/gww 和 7635357ng/glw，中国浙江沿海水域鱼体内 PAHs 含量为10.4 140ng/g ww，地 中 海、意 大 利 沿 海 和 美 国 查 尔 斯 顿 港 口 采 集 的 鱼 体 内 PCBs 含 量 分 别 为123412327ng/glw、56.84791ng/glw 和 5.02232.20ng/gww，研究区 DDTs 和 PAHs 含量水平处于全球海域的低端，推测由于研究区远离污染源。利用 DDTs/双对氯苯基二氯乙烯(DDE)+双对氯苯基二氯乙烷(DDD)比值来判断 DDTs 的来源，研究区 50%鱼体内 DDTs/(DDE+DDD)1，表明中国西沙海域有部分新近输入的 DDTs，研究区沉积物来源为陆源，推测中国西沙海域 DDTs 为陆源 DDTs 和永兴岛农业活动的综合作用。利用蒽(ANT)/ANT+菲(PHE)比值0.1 或该比值0.1 来判断 PAHs 的来源是燃烧源还是石油源，研究区 88%鱼体内 ANT/(ANT+PHE)0.1，表明 PAHs 来源于化石燃料燃烧。风险评价结果显示，鱼体内OCPs 和 PCBs 生态风险低。关键词：中国西沙海域；海鱼；有机污染物；气相色谱-质谱法；含量特征；来源解析；生态评价要点：(1)中国西沙海域鱼体内有机污染物浓度较低。(2)永兴岛七连屿海域鱼体内OCPs 部分源自新近输入，PAHs 主要来自燃烧源，PCBs 可能与局部工业活动相关。(3)OCPs 和 PCBs 可能不会造成生态风险，仅污色鹦嘴鱼等少量鱼体内的 PAHs 终身癌症风险指数(ILCR)超出美国环保署限值。中图分类号：X592；X820.4文献标识码：A收稿日期：20230428；修回日期：20240106；接受日期：20240116基金项目：中国地质调查局地质调查项目(DD20190209，DD20230479，DD20221725)第一作者：姚慧敏，硕士，工程师，主要从事地球化学、生态环境污染研究。E-mail：。通信作者：黄磊，博士，正高级工程师，主要从事水文地球化学、海岸带环境地质研究。E-mail：。2024年1月岩矿测试Vol.43,No.1January2024ROCKANDMINERALANALYSIS152165152有机污染物具有致癌、致畸、致突变和损害神经和生殖系统的危害1-3，且具有生物积蓄性、持久性、远距离迁移性等特性4-6，严重威胁人类健康和社会可持续发展。该类物质虽已禁用多年，但在中美近海、南极和深渊生物体内仍能普遍检出7-13。为减少和预防有机污染物污染，国际社会于 2001 年签订关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约，2017 年增加了 16 种新型有机污染物。中国国务院办公厅于 2022 年公布新污染物治理行动方案，对重点管控新污染物实施严格的环境风险管控措施；生态环境部等六部门 2023 年公布重点管控新污染物清单，仍然将有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)列入其中。可见，有机污染物因其对人类和生态环境的持久危害仍然受到全世界广泛关注。海洋是多种有机污染物的汇14-17，海水中的有机污染物含量水平在 pg/Lng/L 之间18-20，尽管在海水中的含量很低，但因其高亲脂性和低生物代谢性5，可通过水相暴露和食物链传递富集于海洋生物体内，进而影响人类健康。据联合国粮农组织统计，中国南海渔获量约占全球总量的 12%，是沿海国约 3 亿人口的重要蛋白质来源(https:/ pg/g 数量级外，在其余海域的含量水平平均值在 ng/g 数量级。Hao 等27对中国南海北部 6 个采样点采集 45 条金线鱼(Nemipterus virgatus)，调查其中多溴二苯醚(PBDEs)、双对氯苯基三氯乙烷(DDTs)和 PCBs 的地理分布特征，PBDEs、DDTs 和PCBs 含量范围分别为 1.336.0ng/g(脂重)、2.376.5ng/g(脂重)、8.3228ng/g(脂重)，DDTs 来源分析表明中国南海北部可能有新输入 DDTs，认为食用金线鱼可能不会对沿海居民造成生态风险。Fair 等7对美国查尔斯顿港口及其支流水域鱼体内的 OCPs、PCBs 和 PBDEs 进行检测，PCBs 含量范围为 5.02232.20ng/g(湿重)，鱼体内 PCBs 可能对人类造成癌症风险，需限制食用。Hardell 等26对太平洋北部的阿拉斯加群岛附近海域 9 种鱼类肌肉组织中的OCPs 和 PCBs 进行检测，PCBs 含量范围为 104185ng/g(湿重)，也认为需限制鱼类食用次数，从而降低患癌风险。以上报道表明了有机污染物在全球海域鱼体内有不同程度的检出，且部分地区需警惕长期食用的致癌风险。西沙海域位于中国南海西北部，周边环绕的多个发展中国家曾大量使用有机氯农药用于农业生产，该区域也是重要的电子垃圾拆解中心和海上运输枢纽，这些因素是中国南海有机污染物的潜在来源。有机污染物通过地表径流、雨水冲刷和大气沉降等多种途径进入中国南海，进而影响海洋生物群。目前对中国西沙海域污染物的研究对象主要集中于海水和沉积物样品17，28-32，鲜有关于中国西沙海域的生物样品污染状况的报道。本文利用气相色谱-质谱法(GC-MS)，检测永兴岛和七连屿海域鱼体内 OCPs、多环芳烃(PAHs)和 PCBs 的含量，进而分析其来源，初步评价食用该海域鱼类的生态风险，拟为中国南海远洋生物有机物污染情况提供理论依据。1研究区概况本文研究区域位于海南岛东南向约 180 海里的宣德环礁，具体为宣德环礁内发育的永兴岛和七连屿两个礁盘。宣德环礁位于中国西沙海域东侧(图 1a)，其北部为弧形礁盘七连屿，其上发育有 10 个岛屿，南部礁盘由永兴岛和石岛组成32。七连屿的南沙洲与永兴岛相距仅 8 海里，研究区位于宣德环礁北侧。七连屿位于宣德环礁东北部，由西沙洲、赵述岛等七个岛屿相连而成，位于永兴岛北部，面积约为1.32km2，渔业资源丰富33(图 1b)。永兴岛位于宣德环礁东部，面积约 3.16km234。(a)(b)鱼类采样点(a)基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1665的标准地图制作；(b)基于 GoogleEarth 地图制作。图1中国西沙海域采样站位图Fig.1SamplingstationsinXisha,China.第1期姚慧敏，等：中国西沙海域永兴岛七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价第43卷1532实验部分2.1样品采集2020 年 1011 月，中国地质调查局广州海洋地质调查局在中国西沙群岛永兴岛和七连屿附近海域，布设海洋生物大面取样站位 15 个(图 1b)，包括在七连屿和永兴岛附近海域分别布设 12 个(图 1b中 S01S12)和 3 个取样站位(图 1b 中 S13S15)。利用拖网进行鱼类生物取样，共采集了 17 种鱼类样品。每个站位拖网一次，每次拖网的时间平均为0.5h，拖网速度为 3.03.5km，每次拖网速度尽量保持恒定。各站位采集的样品在现场进行初步分选后，按照不同种类装进广口塑料瓶或聚乙烯密封袋密封，置于20 环境下冷冻保存。海洋生物的样品采集、现场预处理和保存方法参考海洋调查规范第 6 部分：海洋生物调查(GB/T12763.62007)。2.2样品信息本研究共采集鱼类样品 17 种 50 条，即每种鱼类 捕获 2 4 条 平 行 样。所 有 鱼 类 体 长 均 在1530cm，体重范围则变化较大，但最大不超过1400g。本研究所采集的鱼类为中国西沙海域常见物种，且为当地居民日常食物，是反映当地鱼类污染情况和生态风险的代表性物种。这些采集鱼类均为暖水性近岸鱼类，广泛分布于印度洋和太平洋沿岸海域，常栖息于珊瑚礁浅海水域。其中棘尾前孔鲀、眼带蓝子鱼和银蓝子鱼为草食性鱼类，主要以藻类为食；黑身蓝子鱼、污色鹦嘴鱼、三色鹦嘴鱼为杂食性鱼类，以藻类、浮游生物和底栖生物为食；其他则为肉食性鱼类，以小鱼、甲壳类、软体动物等为食。这些珊瑚礁鱼类大多色彩独特，常作为观赏鱼。鱼类样品种类、体长及采样站位等详细信息见表 1。2.3样品处理方法参考 Sun 等 21的 方 法 分 离 纯 化 OCPs 和PCBs。主要步骤为：鱼样用清洁海水清洗后称取样品 1020g，取 120mL 正己烷-丙酮溶液(11，V/V)于烧杯中，加入回收率指示物(PCB30、PCB65、PCB204)在 65 恒温水浴条件下进行索氏抽提48h，将提取液旋转蒸发至 1.5mL，提取液通过层析柱，用二氯乙烷-正己烷混合溶液(11，V/V)注入层析柱中淋滤，收集淋洗液经旋转蒸发和氮气吹扫浓缩至 1mL，待测。采用 Han 等35的方法分离纯化PAHs。主要步骤为：称取鱼类样品 50g，取 120mL正己烷-丙酮溶液(11，V/V)于烧杯中，加入回收率指示物(萘-d8、苊-d10、菲-d10、-D12、苝-d12)进行索氏抽提 48h，使用旋转蒸发仪浓缩至 1.0mL，加入3mL 正己烷继续浓缩，重复三次后氮气吹扫至 1mL，使用从上至下为无水硫酸钠和硅胶的层析柱对浓缩液进行分离纯化，用二氯乙烷-正己烷混合溶液(11，V/V)洗脱层析柱，洗脱液经氮气吹扫至 0.05mL，用正己烷定容至 1mL，待测。2.4实验测试项目与目的OCPs、PCBs、PAHs 三类有机污染物测试项目包括：OCPs：-HCH、-HCH、-HCH、-HCH、六氯苯、2，4-DDD、2，4-DDE、2，4-DDT、4，4-DDD、4，4-DDE、4，4-DDT、狄氏剂、氯丹、艾氏剂、I-硫丹、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、九氯、氧化氯丹、异狄氏醛、反式环氧七氯、甲氧氯；PCBs：PCB18、PCB28、PCB44、PCB49、PCB52、PCB70、PCB82、PCB101、PCB105、PCB114、PCB118、PCB128、PCB138、PCB151、PCB153、PCB156、PCB170、PCB171、PCB177、PCB180、PCB183、PCB187、PCB191、PCB194、PCB195、PCB209；PAHs：萘、一甲基萘、二甲基萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并 a 蒽、苯并 b 荧蒽、苯并 k 荧蒽、苯并 a 芘、印并 1，2，3-cd 芘、二苯并 a，h 蒽、苯并 g，h，i 苝。测试方法均为气相色谱-质谱法。OCPs 和 PCBs 所测项目属斯德哥尔摩公约禁止使用的有机污染物，PAHs 所测项目则被美国环境保护署(USEPA)列为需严格控制的污染物。本文测试项目对中国西沙海域生态环境评价具有重要的指示意义。2.5仪器分析测试与主要试剂采用电离(Electronimpact，EI)离子源模式的Agilent 7890A 气 相 色 谱-串 联 7000C 质 谱(GC-MS/MS)系统（美国 Agilent 公司）对OCPs和PCBs含量进行测定。GC-MS/MS分析采用脉冲不分流进样，进样体积为 1L。载气为氦气，流速 1.3mL/min，进样口温度 290，离子源温度 260，色谱柱为HP-5MS(30m0.25mm0.25m，美国 Agilent 公司)。升温程序：初始温度为 80 保持 0.5min，以 20/min 增加至 160，随后以 4/min 至 240，保持 2min，然后以 20/min 增加至 295 的最终温度，并持续 2min。质谱测定方式采用多重离子扫描模式(MRM)。采用 QP2010 Ultra 气 相 色 谱-质 谱 仪(日 本Shimadzu 公司)对 PAHs 含量进行测定，采用无分流进样，进样体积 2L。载气为氦气，流速 1.0mL/min，进样口温度 260，离子源温度 230。色谱柱为第1期岩矿测试http：/2024年154表1永兴岛七连屿海域鱼类体型特征及采样点Table1BiologicalinformationandsamplingsitesoffishinYongxingandQilianyuislands.序号鱼类样品种类鱼类样品体长(cm)鱼类样品质量(g)平行样编号采样站位编号平均值标准差样品体长范围平均值标准差样品质量范围1斑点九棘鲈Cephalopholis argus22.031.0620.5023.50192.3721.58159.82236.03F1-1S10F1-2S12F1-3S152黑鳍粗唇鱼Hemigymnus melapterus29.741.8126.4032.50572.3588.13456.66720.35F2-1S01F2-2S03F2-3S063侧牙鲈Variola louti28.244.4521.5034.60484.27225.6161.41800.74F3-1S07F3-2S06F3-3S034东方胡椒鲷Plectorhynchus orientalis31.356.7323.9039.80597.61461.89208.071372.36F4-1S12F4-2S08F4-3S125蜂巢石斑鱼Epinephelus merra16.851.2315.0019.0072.6618.3749.81109.25F5-1S08F5-2S12F5-3S086黑边石斑鱼Epinephelus fasciatus20.782.3315.7023.60153.9447.9562.98203.29F6-1S04F6-2S12F6-3S087黄带副鲱鲤Upeneus sulphureus23.422.1219.9026.80286.686.07188.48447.00F7-1S06F7-2S06F7-3S078红裸颊鲷Lethrimus rubrioperculatus24.572.8621.7030.20261.197.13174.51443.59F8-1S12F8-2S02F8-3S069黑身蓝子鱼Siganus punctatissimus30.162.0727.2034.20603.7355.29519.11686.02F9-1S09F9-2S09F9-3S0210棘尾前孔鲀Cantherhines dumerilii28.182.3424.8031.40493.23146.58300.88704.29F10-1S15F10-2S0911三带副鲱鲤Parupeneus trifasciatus20.853.5417.5028.50236.04143.34114.91577.27F11-1S09F11-2S08F11-3S0112三色鹦嘴鱼Scarus tricolore25.833.8420.8031.90434.52200.26185.01762.01F12-1S04F12-2S1513三叶唇鱼Cheilinus trilobatus20.621.2418.8022.50189.5246.79120.82287.57F13-1S02F13-2S08F13-3S0414条斑副鲱鲤Parupeneus barberinus24.512.1921.5027.20305.17100.85196.15459.4F14-1S12F14-2S02F14-3S1215污色鹦嘴鱼Scarus sordidus25.51.6824.0027.90418.2680.97350.29511.28F15-1S11F15-2S14F15-3S01F15-4S1116眼带蓝子鱼Siganus puellus21.51.7318.4023.90191.0447.64129.54271.4F16-1S12F16-2S12F16-3S0217银蓝子鱼Siganus argenteus25.892.4421.0029.20319.09105.58148.79495.53F17-1S09F17-2S02F17-3S09第1期姚慧敏，等：中国西沙海域永兴岛七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价第43卷155DB-17MS(30m0.25mm0.25m，美国 Agilent 公司)。升温程序：初始温度 60 保持 1min，以 15/min 升至 110 保持 1min，再以 20/min 升至 180，随后以 2/min 升至 203，再以5/min 升至 250，2/min 升至 310，保持 2min。测定方式为选择离子监测(SIM)方式。标准品包括：OCPs 标准溶液和 PCBs 标准溶液，均购自美国 Supleco 公司。PAHs 标准溶液和回收率指示物 PCB30、PCB65、PCB204、萘-d8、苊-d10、菲-d10、-D12、苝-d12均购自美国 Accustandard 公司。正己烷、丙酮、二氯甲烷均为色谱纯，购自上海安谱公司。2.6测试数据质量控制为保证实验结果的可靠性，本研究中每组测试20 个样品以保证质控，其中包括方法空白、溶剂空白、样品加标、平行样测定。基底加标测定回收率来判断准确度。回收率指示剂所测的回收率分别为：PCB30(89%11%)，PCB65(93%6%)，PCB204(91%7%)，萘-d8(84%12%)，苊-d10(96%14%)，菲-d10(108%15%)，-D12(92%11%)，苝-d12(86%15%)；曲线校准：为控制误差进行标准曲线校准，标准曲线的相关系数0.995；以 20 个样品为一组，每组加做一个标准溶液(曲线中间含量)，与初始曲线的相对偏差应不大于 20%，若大于 20%，标准曲线应重新测定。采用三倍噪声法计算 OCPs、PCBs 和 PAHs 的检出 限 分 别为 0.022 2.88ng/g、0.056 0.54ng/g 和0.0820.56ng/g。3研究区有机污染物含量与分布特征分析结果永 兴 岛 和 七 连 屿 海域 17 种 鱼 体 内 OCPs、PAHs 和 PCBs 的含量汇总见表 2。其中 OCPs 检出率为 100%，OCPs 含量范围为 2.2391.57ng/g，平均值为 32.50ng/g，中位数为 16.92ng/g。不同种鱼类OCPs 含量差距较大，最高值和最低值分别出现在污色鹦嘴鱼和黑鳍粗唇鱼体内。OCPs 中六氯环己烷(HCHs)和 DDTs 使用量大，使用范围广，使用历史长，对水生生物毒害作用强，其指示意义重大。HCHs和 DDTs 在 鱼 体 内 的 含 量 范 围 分 别 为 未 检 出(ND)21.27ng/g 和 2.1337.12ng/g，含量均值分别为 4.48ng/g 和15.13ng/g。DDTs 含量普遍高于HCHs，可能与其物化性质有关。由于 HCHs 较 DDTs 具更强的生物降解能力和更弱的亲脂性，因此，HCHs 不易在生物体内积蓄36。鱼体内 PAHs 检出率为 98%。PAHs 含量范围为 2.1131.70ng/g，平均值为 17.29ng/g，中位数为13.34ng/g，最高值和最低值分别出现在污色鹦嘴鱼和黑鳍粗唇鱼体内。二环芳香物在所有检出物中占比最高，含量为 1.1923.25ng/g，平均值为 10.19ng/g；三环、六环、四环、五环芳香物含量依次递减，分别为 3.43ng/g、1.89ng/g、1.88ng/g、1.13ng/g。这一结果与前人在浙江沿海鱼体内8和永兴岛土壤部分站点17一致，二环和三环 PAHs 主要来自石油泄露、化石燃料的低温燃烧和成岩过程，四环以上 PAHs 则来自燃料高温热解37-38。鱼体内累积低环 PAHs，推测与化石燃料的中低温燃烧有关。PCBs 检 出 率 为 100%。PCBs 含 量 范 围 为1.55 54.04ng/g，平 均 值 为 18.79ng/g，中 位 数 为7.61ng/g，污 色 鹦 嘴 鱼 PCBs 总 含 量 最 高，达54.04ng/g；黑身蓝子鱼、红裸颊鲷 PCBs 总含量次之，分别为 52.88ng/g、34.22ng/g；黑鳍粗唇鱼内 PCBs总含量最低，为 1.55ng/g。其中五氯联苯含量最高，平均值为 5.98ng/g；七氯联苯、八氯联苯、六氯联苯、十 氯 联 苯、四 氯 联 苯 和 三 氯 联 苯 含 量 分 别 为5.63ng/g、3.52ng/g、2.32ng/g、1.98ng/g、1.68ng/g 和0.68ng/g，这一研究结果与 Yang 等39对中国沿海鱼和贝壳的调查结果相近，高氯代 PCBs 比低氯代具有更强亲脂性，因此，生物体内高氯代(五氯代)含量要高于低氯代。而更高氯代(十氯代)含量低，可能是由于化合物分子体积更大，难以通过细胞膜而导致低积蓄水平。三种有机污染物均在污色鹦嘴鱼体内含量最高，推测与其栖息环境和生活习性有关。污色鹦嘴鱼是一种颜色鲜艳的珊瑚礁鱼类，主要分布于太平洋暖温带水域，栖息在岩礁或珊瑚礁区，具有鹦鹉般的下弯嘴型，适合刮食珊瑚礁附近藻类。有研究表明，类似海域珊瑚礁及共生藻类中有机污染物含量较高，如中国南海涠洲岛珊瑚组织和共生虫黄藻中PAHs 含 量 分 别 为 2487.581375.33ng/g、2496.76979.26ng/g4，据此推测本研究区污色鹦嘴鱼体内有机污染物高含量与其刮食珊瑚礁藻类有关。4讨论4.1研究区鱼体内有机污染物的组成及来源4.1.1鱼体内 OCPs 的组成及来源本 研 究 中 鱼 体内 HCHs 的 4 种 异 构 体 中，-HCH 的检出率最高(64%)，其次为-HCH(48%)和第1期岩矿测试http：/2024年156-HCH(32%)，-HCH 检出率最低(16%)。-HCH 虽然在 HCHs 中含量较低，但由于其抗生物分解能力最强40，HCHs 的残留时间与-HCH 的含量成正比。鱼体内-HCH 检出率达 64%，暗示 HCHs 部分来源于历史残留，部分源自新近吸收。DDTs/双对氯苯基二氯乙烯(DDE)+双对氯苯基二氯乙烷(DDD)比值，可应用于判断是否有新DDTs 类农药输入41-43。若 DDTs/(DDE+DDD)1，表明存在新的 DDT 类农药输入8。研究区鱼体内 DDTs/(DDE+DDD)比值范围为 0.363.73，平均值为 1.36。在本文研究的鱼类中，50%样品的DDTs/(DDE+DDD)1。因此，本文认为 DDTs 在发生生物降解作用的同时，存在新的 DDTs 类农药输入。傅飘儿等44对西沙海槽 XH-CL16 柱状沉积物的稀土元素特征进行分析，判断该区域沉积物主要表现为陆源特征，来自珠江和红河的陆源碎屑可能是西沙海槽区沉积物的主要来源。而中国南部沿海一带水体中的 OCPs 污染较为严重45，陆源OCPs 经地表径流、海洋洋流和大气沉降等多种形式到达西沙海域。此外，永兴岛上种植蔬菜由来已久，永兴岛和七连屿海域鱼体内 OCPs 可能是陆源输入和永兴岛农业种植活动的综合作用。表2永兴岛七连屿海域鱼体内有机污染物含量水平Table2ConcentrationsoforganicpollutantsinfishinYongxingandQilianyuislands.Pollutedparrotfish(Scarus sordidus)hadthehighestcontentofOCPs,PAHsandPCBs,whichmightberelatedtoitshabitatandscrapingcoralreefalgaehabits.鱼类样品种类采样数量（件）OCPs(ng/gww)PAHs(ng/gww)PCBs(ng/gww)平均值，中位数(数据范围)平均值，中位数(数据范围)平均值，中位数(数据范围)斑点九棘鲈Cephalopholis argus326.81，39.21(1.4139.82)8.23，11.61(ND13.09)12.23，7.49(4.5524.65)黑鳍粗唇鱼Hemigymnus melapterus32.23，2.36(0.883.44)2.11，2.02(0.893.42)1.55，1.64(0.992.02)侧牙鲈Variola louti318.23，11.74(10.3932.57)15.20，12.22(4.1429.24)11.29，6.89(4.8222.17)东方胡椒鲷Plectorhynchus orientalis311.65，14.43(4.8315.69)8.96，11.18(2.7912.9)10.86，9.90(5.6916.97)蜂巢石斑鱼Epinephelus merra324.76，13.85(1.9358.51)28.14，30.63(1.2052.59)5.30，4.85(2.888.18)黑边石斑鱼Epinephelus fasciatus35.30，4.12(3.118.68)7.10，6.12(5.689.49)4.64，3.57(2.238.13)黄带副鲱鲤Upeneus sulphureus346.98，38.18(17.4285.35)26.23，27.66(15.6035.44)6.06，7.04(2.348.80)红裸颊鲷Lethrimus rubrioperculatus345.34，16.57(11.38108.05)16.29，9.98(7.4831.40)34.22，7.44(3.5791.65)黑身蓝子鱼Siganus punctatissimus364.68，24.77(17.27151.99)16.89，16.69(14.3419.63)52.88，18.89(4.52135.24)棘尾前孔鲀Cantherhines dumerilii224.04，24.04(16.2431.83)8.77，8.77(0.6316.91)13.84，13.84(2.5925.09)三带副鲱鲤Parupeneus trifasciatus333.74，15.88(12.9072.44)22.89，25.19(9.3634.11)23.83，12.27(7.2951.94)三色鹦嘴鱼Scarus tricolore231.56，31.56(9.1553.98)26.08，26.08(7.7044.46)22.80，22.80(6.4439.17)三叶唇鱼Cheilinus trilobatus344.54，15.77(10.58107.28)26.58，15.50(2.0062.23)23.85，12.26(5.0554.24)条斑副鲱鲤Parupeneus barberinus317.79，22.08(7.623.69)14.56，14.34(13.5615.76)8.24，7.73(5.0911.91)污色鹦嘴鱼Scarus sordidus491.57，88.15(37.91152.08)31.70，33.17(16.8743.60)54.04，53.79(39.4869.11)眼带蓝子鱼Siganus puellus324.52，26.81(16.2030.55)14.15，13.13(9.6119.72)8.70，8.51(7.2610.34)银蓝子鱼Siganus argenteus315.88，19.49(8.6319.51)15.35，12.74(8.1325.18)12.97，5.02(2.8731.03)注：ND 表示未检出；ww 表示湿重。第1期姚慧敏，等：中国西沙海域永兴岛七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价第43卷1574.1.2鱼体内 PAHs 和 PCBs 的组成及来源PAHs、菲(PHE)和蒽(ANT)是石油类产品燃烧过程中产生的同分异构体。有研究表明，可根据PAHs 的组分及结构差异判断其来源46-47。若ANT/(ANT+PHE)0.1，说明 PAHs 主要来源于石油类的污染；若 ANT/(ANT+PHE)0.1，则说明 PAHs来自燃烧源的污染48。若 FL/(FL+PYR)0.4(芴，FL；芘，PYR)，为典型的石油源污染；若 0.4FL/(FL+PYR)0.5，表明由燃油排放的尾气造成；若FL/(FL+PYR)0.5，说明 PAHs 来源于木柴、煤的不完全燃烧46，49。本文实验结果(图 2)表明，仅黑鳍粗唇鱼和黄带副鲱鲤的 ANT/(ANT+PHE)0.1，其余 15 种鱼的 ANT/(ANT+PHE)0.1，表明 88%鱼样中的 PAHs 来源于化石燃料燃烧；所有鱼样的FL/(FL+PYR)0.5，说明 PAHs 由植物、木材和煤燃烧造成。汪伟薇等17对永兴岛土壤中 PAHs 的来源分析也证实了这一点。近年来，永兴岛人为开发活动较强烈，大范围燃烧化石燃料可能是永兴岛七连屿海域鱼体内 PAHs 的主要来源。0.500.050.100.150.200.250.300.60.7芴(芴+芘)植物、木材、煤燃烧燃烧源石油源蒽(蒽+菲)0.80.91.0F2F7F16F14F6F8F12F13F10F15F19F15F11F1F17F3F4F1斑点九棘鲈;F2黑鳍粗唇鱼;F3侧牙鲈;F4东方胡椒鲷;F5蜂巢石斑鱼;F6黑边石斑鱼;F7黄带副鲱鲤;F8红裸颊鲷;F9黑身蓝子鱼;F10棘尾前孔鲀;F11三带副鲱鲤;F12三色鹦嘴鱼;F13三叶唇鱼;F14条斑副鲱鲤;F15污色鹦嘴鱼;F16眼带蓝子鱼;F17银蓝子鱼。图2永兴岛七连屿海域鱼体内多环芳烃来源分析Fig.2Source analysis of PAHs in fish from Yongxing andQilianyu islands.Fossil fuel combustion might be themainsourceofPAHs.海洋环境中 PCBs 主要来源于工业污染和生活污水等点源和面源污染。本文鱼样检测的 6 种指示性 PCBs 中，五氯联苯占比最大，推测是由于微生物将高氯代 PCB 降解为低氯代产物所致。4.2国内外海域鱼体内有机污染物含量对比分析本研究区鱼体内 DDTs 含量低于中国浙江和广东沿海、美国索尔顿水域、美国查尔斯顿港口、韩国沿海(干湿比按 30%计)、意大利那不勒斯湾、地中海这些沿海水域，推测是由于本文采样点位于远洋公海远离污染源，低于阿拉伯海亚丁湾的鲨鱼体内含量，则与采样点位置和生物营养级同时相关，高营养级的鲨鱼更易积蓄 DDTs；约为 Wang 等6在中国南海七连屿(脂湿比按 4%计)所测 DDTs 含量的20 倍，推测与采集鱼种有关。Wang 等6采集 4 种鱼类包括两种肉食性鱼类孔雀石斑鱼(Cephalopholisargus)和金斑鲷(Gnathodentex aureolineatus)，以及另 两 种 草 食 性 鱼 类 日 本 刺 尾鱼(Acanthurusjaponicus)和条纹外刺鱼(Ctenochaetus striatus)，采集鱼类种类较少，代表性不强，且未包含污色鹦嘴鱼等刮食珊瑚礁藻类鱼种。与中国南海涠洲岛和印度喀拉拉邦 Calicut 地区相比，本研究区 DDTs 含量持平或略高(表 3)。目前鲜见关于国内外海域鱼体内 PAHs 的研究，本文研究区 PAHs 含量低于中国浙江沿海，推测同样是中国西沙海域远离污染源所致。本研究区鱼体内 PCBs 含量约为美国查尔斯顿港口、地中海和意大利那不勒斯湾鱼类、阿拉伯海亚丁湾鲨鱼体内含量的 1/10，推测与周边工业发展水平相关，而阿拉伯海亚丁湾的鲨鱼体内 PCBs 含量则与其营养级相关；美国索尔顿水域鱼体内 PCBs 含量约为美国查尔斯顿港口含量的 1/10，则与其为美国西南部内陆湖，湖区周边无发达工业有关。与中国南海涠洲岛、中国南海永兴岛、中国南海七连屿和中国南海北部这些相近海域相比，本研究区 PCBs 约为相近海域的 10 倍，推测是由于这些研究仅测定PCBs 在鱼体内的脂重，而鱼类脂肪含量仅占 4%左右，数据存在一定局限性。总体来看，中国西沙海域永兴岛七连屿鱼体内有机污染物含量水平处于国内外海域的低端。4.3研究区鱼体内有机污染物生态风险评价研究区鱼体 DDTs 总量范围为 2.1337.12ng/g，未超欧盟限值(50ng/g)54，与 USEPA 的 DDTs 总量限定标准(14.4ng/g)相比，有 41.2%鱼样超标；参考中国海洋生物质量(GB184212001)一类质量标准(10ng/g)和二类标准(100ng/g)，41.2%鱼样高于一类标准，但低于二类标准。HCHs 总量大多远低于中国一类标准(20ng/g)和欧盟限值(10ng/g)，仅污第1期岩矿测试http：/2024年158色鹦嘴鱼 HCHs 总量(21.27ng/g)超出欧盟限值，但远低于中国海洋生物二类标准(150ng/g)，食用海产品时应重点关注该类鱼种。鱼体 OCPs 生态风险并不高，但来源分析显示 OCPs 部分源自新近输入，建议进一步禁止中国南海周边国家和永兴岛居民使用OCPs，警惕鱼体内积蓄 OCPs 进而影响人体健康。采用等效毒性量(TEQ)方法来评估 PAHs 风险，即 PAHs 的其他化合物相对于苯并芘的潜在致癌风险因子，PAHs 的含量乘以等效毒性系数(TEF)得到TEQ 值，计算公式为：TEQ=(CiTEFi)（1）式中：Ci为某种 PAHs 的含量；TEFi为组分 i 的毒性表3国内外海域鱼体内有机污染物含量及来源Table3The concentration and source of organic pollutants in fish in domestic and foreign sea.The concentrations of organicpollutantsinmarinefishinstudyareawerelow.采样海域采样时间样品类型有机污染物含量范围含量单位有机污染物来源分析参考文献DDTsHCHsPAHsPCBs中国浙江沿海2005 年海洋贝类、鱼类、虾类1.594(OCPs)10.41400.0675ng/gWWDDTs 主要源自陆源输入8中国渤海湾2