北部湾大规模海水养殖环境效应与人体健康风险

Seawater aquaculture increasinly become one of the most important sources of pollution in the coastal area. At present, the report of the eutrophication and the detection of toxic substances in water body of the Beibu Gulf is frequently appeared. This project choose the typical heavy metals, antibiotics, nutritional salt as the research object, and carries out the following researches: to find out the content levels of targets in aquatic water and aquacuture products of the Gulf of Qinzhou, Beihai, Fangcheng Bay, Tieshan'gang Lianzhou Bay and their adjacent waters and estuarine aquaculture; to reveal the tenvironmental geochemical processes of the source, release, distribution, elimination and accumulation of the target pollutant in environmental media ; to establish or improve the pollution load and environmental capacity calculation models, give reasonable analysis and definition of Beibu Gulf aquaculture pollution sources; to clear the biological effects of aquaculture pollution on aquatic organism, identify the toxicity threshold, screen the indicators of the local pollution, eutrophication and toxic pollution trend forecast; to assess the human exposure and ecological risk, give the consumption value of different fish or shellfish ; to put forward relevant suggestions and pollution control principle. The implementation of the project will provide service to marine aquaculture industry of Beibu Gulf, and devote the scientific basis for the sustainable development of marine economy in China directly.

海水养殖日益成为近岸海域重要污染源之一。目前，北部湾水体富营养化和水生物体内有毒物质检出的报道频频出现。本项目选择典型重金属、抗生素、营养盐等为研究目标，开展以下研究：查明钦州湾、防城湾、北海港、铁山港、廉州湾及其邻近海域、河口养殖水体和海产品目标物含量水平；揭示目标污染物来源、释放、在环境介质中的分配、消减、累积等环境地球化学过程；建立或完善养殖污染负荷和环境容量估算模型，合理分析和界定北部湾养殖污染来源；明确养殖污染对水生物的生物效应，找出毒性阈值，筛选本土污染指示物，进行水体富营养化和有毒污染趋势预测；评估人体暴露水平与生态风险，给出不同鱼或贝类建议食用值；并提出相关污染控制原理。本项目的实施与研究成果不仅可为北部湾海水养殖的科学管理和产业规划提供必要依据，而且为北部湾海域污染防治提供重要理论支撑。

本研究深入开展了北部湾养殖海域有机污染特征及人体健康风险研究。北部湾地区水产养殖业发达，抗生素使用量较大，尤其是磺胺类和罗红霉素（ETM）检出率和含量水平都较高。ETM虽然已被农业部禁止在水产养殖上使用，但是，在北部湾地区，ETM仍然大量使用在水产养殖业上，尤其是对虾的养殖；而钦州湾的养蚝场则存在较高含量的SMX，SDZ。研究PPCP发现，避蚊胺和咖啡因分别是海域水体中夏冬两季最主要的污染物，未经处理的养殖污水和污水处理厂出水是水体两大主要污染源。对于全氟化合物，发现研究区域短链PFASs浓度（如PFBA,PFPeA和PFBS）远高于长链PFASs。研究了有机氯农药（OCPs）、多氯联苯（PCBs）在北部湾养殖常见鱼类中残留水平和组成特征；探讨了污染生物富集和营养级生物放大特征；同时，评估了居民消费鱼类对污染的潜在暴露风险。研究表明，目标污染物在八种常见鱼类体内普遍存在，但浓度处于全球较低水平。肉食性鱼类体内污染浓度高于植食性和杂食性鱼类；底栖型鱼类体内污染含量水平普遍高于其他鱼类。通过分析生物体不同生长阶段生物参数与污染物浓度相关性发现，鱼类中污染物的积累具有正向生长依赖性和脂肪依赖性。不同化合物在北部湾海洋鱼类体内积累的程度存在差异。在生物富集因子（BAF）方面，DDTs和MXC具有生物累积性（Log BAF≥3.7）；部分鱼类样品中的PCBs和HCB呈潜在的生物累积性（3.3 ≤Log BAF< 3.7）；就鱼类食物链而言，除Drins和OPEs外，大部分化合物的营养级生物放大因子（TMF）均大于1，呈生物放大趋势。风险分析表明，尽管这些污染物处于世界较低水平，但在所有样品中普遍存在，且由于化合物生长依赖性和脂肪依赖性，鱼体内OCPs和PCBs会随着食物链的富集作用而不断累积，将会对沿海经常食用者人体会造成潜在健康威胁。