海洋食物链中新型POPs短链氯化石蜡的富集放大效应研究

The study on the new persistent organic pollutants (POPs) has been of great environmental concern in the recent years. Based on the research of sediments and biota samples of different trophic levels in this present project, the concentration and distribution characteristics of SCCPs adjacent the Liaodong Bay of Bohai Sea will be grasped, and the bioaccumulation effects bewteen sediments and muscles will be investigated to reveal the accumulation abilities and differences of benthic invertebrate. Then the establishment of quantitative model of different trophic levels of Liaodong Bay will be constructed through the systematic study on the predator-prey relationships of aquatic food-web, combined with the technique of δ15N stable isotope determination. finally a mathematical model of SCCPs in marine food chain will be built up with the model of different trophic levels to reveal the transfer, biomagnification and the influencing factors. This project is of great significance to reveal the migration and distribution of SCCPs in the marine environment, especially environmental behavior and fate in the marine food chains and accurate ecological risk evaluation of SCCPs.

新型POPs物质短链氯化石蜡（SCCPs）的研究正逐渐成为环境科学领域的前沿和热点。本项目拟通过渤海辽东湾典型海域沉积物和不同营养级生物样品的调查与分析，掌握该海域SCCPs的污染浓度水平和分布特征；研究沉积物与底栖无脊椎动物肌肉中的生物富集效应，揭示不同底栖无脊椎动物对SCCPs的富集能力及差别；系统研究辽东湾海域水生食物间的捕食关系，结合δ15N稳定同位素测定技术，构建辽东湾海域营养层级间的定量关系模型；结合食物链营养层级关系模型，建立SCCPs在辽东湾海洋食物链中传递的数学模型，揭示SCCPs在食物链传递过程中可能存在的放大效应及其影响因素。本项目对于揭示新型POPs物质SCCPs在海洋环境中的迁移和分布规律，特别是在海洋生态系统食物链中的环境行为和归趋，以及准确评价SCCPs的生态风险都具有重要的科学意义。

根据项目申请书的要求，开展了渤海辽东湾典型海域沉积物和不同营养级生物样品的调查与分析，掌握该海域SCCPs 的污染浓度水平和分布特征；研究沉积物与底栖无脊椎动物肌肉中的生物富集效应，揭示不同底栖无脊椎动物对SCCPs 的富集能力及差别；系统研究辽东湾海域水生食物间的捕食关系，结合δ15N 稳定同位素测定技术，构建辽东湾海域营养层级间的定量关系模型；结合食物链营养层级关系模型，建立SCCPs 在辽东湾海洋食物链中传递的数学模型，揭示SCCPs 在食物链传递过程中可能存在的放大效应及其影响因素，为准确评估其生态和人体健康风险提供理论依据及基础数据。研究成果已发表SCI文章5篇，中文核心文章3篇，圆满完成了项目申请书的各项指标要求。具体研究结果如下：.(1) 环渤海地区沉积物和软体动物的研究结果表明，渤海表层沉积物中SCCPs的浓度范围在97.4 ~ 1756.7 ng/g (dw)之间，双壳类软体动物体内SCCPs的浓度范围在476.4 ~ 3269.5 ng/g (dw)之间，其中同族体特征主要以低碳链和低氯代的SCCPs为主。软体动物的生物-沉积物富集因子(BSAF)均大于1，表明SCCPs具有生物富集性，并且不同同族体的BSAF值与logKOW之间表现出显著的线性关系(r = 0.37, p < 0.01)。.(2) 辽东湾不同生物体内SCCPs的生物富集因子(BAF)对数值范围在4.5 ~ 5.6之间，表明海洋生物对SCCPs具有明显的生物富集性(BAF > 5000)；8种底栖类生物中SCCPs同族体的BSAF值的范围为0.1 ~ 7.3，并且物种间的差异比较显著，说明区域的污染水平以及污染模式对SCCPs的富集行为影响比较显著；浮游动物-虾-鱼食物网中SCCPs的营养级放大因子为2.38，表明SCCPs具有明显的生物放大潜力，并且不同同族体的TMF值与logKOW之间同样表现出显著的线性关系(r = 0.66, p < 0.01)。