近日，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所南海漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)谷陽(yáng)光研究員等聯(lián)合河海大學(xué)姜仕軍教授及日本山形大學(xué)Richard W. Jordan教授等，基于沉積物中重金屬和稀土元素的生物可利用性，開(kāi)展了重金屬和稀土元素對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，相關(guān)研究成果以“Probabilistic ecotoxicological risk assessment of heavy metal and rare earth element mixtures in aquatic biota using the DGT technique in coastal sediments”為題，發(fā)表在國(guó)際環(huán)境期刊Chemosphere上。

重金屬和稀土元素已對(duì)全球沿海和河口生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了不同程度的污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)重金屬和稀土元素進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)，大部分重金屬和稀土元素最終沉積在沉積物中。當(dāng)水體環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，沉積物中的重金屬和稀土元素又會(huì)釋放到水體中，對(duì)水生生物產(chǎn)生不利的影響。然而，目前還沒(méi)有關(guān)于沉積物中重金屬和稀土元素對(duì)水生生物區(qū)系的聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究。

相關(guān)研究表明，傳統(tǒng)方法（如：沉積物中金屬元素總量、酸揮發(fā)性硫化物和同步提取金屬元素等）無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)沉積物中金屬元素的生物可利用性。薄膜擴(kuò)散梯度（DGT）是一種被動(dòng)采樣與測(cè)量的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于提取水體、沉積物和土壤中污染物的濃度，該技術(shù)被認(rèn)為是目前最為接近真實(shí)環(huán)境情況的獲取環(huán)境介質(zhì)中污染物生物可利用度濃度的技術(shù)手段。同時(shí)DGT技術(shù)在預(yù)測(cè)水生生物中污染物的生物利用性和毒性方面發(fā)揮著重要作用。

海南省新村灣位于海南島西南部的樂(lè)東黎族自治縣境內(nèi)，距離海口市約120公里，是一個(gè)典型的瀉湖水域。它是一個(gè)具有豐富水域的生態(tài)系統(tǒng)，包括珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)、海草床生態(tài)系統(tǒng)、紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和河口濕地生態(tài)系統(tǒng)。但據(jù)公開(kāi)報(bào)道，新村灣環(huán)境污染問(wèn)題相對(duì)嚴(yán)重。當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門(mén)一直在采取措施加強(qiáng)治理，但需要更持久的努力才能改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境。因此，開(kāi)展基于DGT技術(shù)新村灣沉積物中重金屬和稀土元素對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門(mén)治理污染物、進(jìn)行科學(xué)決策具有重要意義。

該研究以新村灣水域?yàn)檠芯繉?duì)象，采用非度量多維尺度分析（NMDS）研究了沉積物理化特征對(duì)重金屬和稀土元素生物可利用的影響；采用團(tuán)隊(duì)前期已經(jīng)成功構(gòu)建的多種污染物對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法（Water Research, 2020, 185: 116254; Water Research, 2022, 224: 119108），對(duì)新村灣沉積物中重金屬和稀土元素對(duì)水生生物區(qū)系的聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。NMDS研究表明，新村灣沉積物中的大部分重金屬和稀土元素生物可利用性受到沉積物理化特征影響；新村灣沉積物中重金屬和稀土元素對(duì)水生生物區(qū)系聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)概率為31.29%。

海南省新村灣水域利用情況和采樣站位示意圖

新村灣沉積物理化因子（A, B, C）和理化因子對(duì)重金屬和稀土元素生物可利用性的影響（D）

新村灣沉積物中重金屬和稀土元素對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)水生生物區(qū)系風(fēng)險(xiǎn)概率

該研究獲得了海南省自然基金（422MS155）、國(guó)家自然科學(xué)基金（41976045）和中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（2020TD15、2021SD03）項(xiàng)目的資助。

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