近日,我所张丽副研究员团队在北部湾新污染物的食物网传递特征和机制研究中取得新进展。相关成果以“Fugacity- and biotransformation-based mechanistic insights into the trophic transfer of organophosphate flame retardants in a subtropical coastal food web from the Northern Beibu Gulf of China”为题发表于环境领域权威期刊《Water Research》(IF=11.4,中科院期刊分区1区,TOP期刊)。
随着新型有机磷阻燃剂(OPFRs)在全球范围内的大量生产使用和在水生生态系统中的频率检出,其对水生生物和人体的潜在危害受到越来越多的关注。其中,污染物的营养级传递行为在很大程度上决定了其最终暴露水平和对较高营养级生物的生态风险,成为当前研究热点。然而,已有单纯通过计算营养级放大因子(TMF)来评估其生物放大能力的研究结果与实际差异较大,OPFRs在水生食物网中的营养转移行为特征及潜在影响机制尚不清晰。尽管生物转化被普遍认为是影响OPFRs在水生食物网中营养级传递的关键因素,但目前关于OPFRs代谢产物在水生食物网中的富集和传递研究缺乏,OPFRs代谢转化对其营养级传递的贡献未知。
基于此,我所张丽副研究员在已有研究基础上,联合南海所侯瑞副研究员,以北部湾海洋食物网为研究对象,深入开展了OPFRs及其代谢物的生物富集情况和营养级放大行为研究,并引入生物-水分配系数(K生物-水),综合污染物对组织含水量、脂质、磷脂、蛋白质等的联合分配效应,精准考察不同生物相中OPFRs的分配特性以及组成差异,进而基于逸度的热力学方法,查明生物生化特性对OPFRs营养级传递的具体影响,同时结合生物转化共同阐释了海洋食物网中OPFRs的营养级传递特征及影响机制。研究结果表明:目标OPFRs及代谢物在生物样品中普遍检出,总浓度分别在164–4.11 × 104 和4.56–4.28 × 103 ng/g lw之间,多数代谢物与母体浓度之间存在显著正相关,说明生物体内的转化产物主要来自生物自身代谢。贮存脂质是影响2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPHP)和TPHP富集的关键因素,组织含水量和结构蛋白则对TCEP的生物富集影响显著。磷酸三苯酯(TPHP)和磷酸三(2-乙基己基)酯(TEHP)在北部湾海洋食物网中存在显著的生物放大效应。尽管OPFRs的二酯类代谢物在食物网中呈现放大趋势,但很可能是由于高营养级生物对OPFRs的快速转化造成的假象。假设生物体内的OPFRs代谢物由等量的母体转化产生,我们将测得的OPFRs代谢物回溯后再次进行TMF计算,发现根据代谢物回溯获得的营养级放大因子显著大于不考虑代谢物的TMF值。因此,我们建议未来研究中有必要将OPFRs的代谢物量化分析,以更准确的解析OPFRs的食物网富集和传递行为。
本研究得到国家自然科学基金(42277390)、广西自然科学基金(2022GXNSFBA035575)支持。

OPFRs传递特征
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122043

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