澳门（中国南方）雨水径流及沿海水体中邻苯二甲酸酯的存在与分布

《Environmental Pollution》：Occurrence and distribution of phthalate esters in stormwater runoff and coastal water receiving bodies, Macao, South China

本研究首次系统调查了澳门风暴水和近岸海水中的16种邻苯二甲酸酯（PAEs）同系物，发现风暴水中Σ16PAEs浓度范围为1.51×102–3.35×10? ng/L，近岸海水为89.1–858 ng/L，其中二甲基乙基邻苯二甲酸酯（DMEP）浓度显著偏高，揭示澳门独特的地方污染特征。研究表明，居住区和工业区排放是主要非点源污染来源，泵站在旱季起关键污染源作用，年输入量达4.31×10?3–9.5 kg，为小型沿海城市提供参考。

　　

罗玉堂|张天毅|曹雅茹|简秋英|杜阿蕾|严俊|李彦军|徐有祥|朱国源|熊雄|吴晨曦|张凯

中国澳门科技大学澳门环境研究院澳门海岸生态环境国家观测与研究中心

摘要

城市雨水径流是人为污染物进入水生生态系统的主要途径。邻苯二甲酸酯（PAEs）是一种广泛生产的干扰内分泌的增塑剂，容易进入环境；然而，它们通过雨水传输以及对近岸海洋污染的贡献在很大程度上被忽视了。澳门的雨水系统直接排入海洋，这可能是一个重要的PAEs传输途径，但对其水生环境中PAEs污染的系统研究仍然不足。本研究首次使用GC-MS方法对澳门六个雨水排水渠道（涵盖住宅区、工业区和生态功能区）和四个海水采样点中的16种PAEs同系物的存在和分布进行了全面调查，旨在表征PAEs污染情况、确定污染源并估算年通量。结果显示PAEs污染普遍存在：雨水中的Σ₁₆PAEs浓度范围为1.51×10²–3.35×10⁴ ng/L（0.152–33.5 μg/L），海水中为89.1–858 ng/L。检测到高水平的二甲基乙基邻苯二甲酸酯（DMEP），揭示了独特的本地污染特征。在雨水采样点中，住宅/工业区的Σ₁₆PAEs负荷显著高于生态区，并且存在明显的季节性变化。某些雨水和海水中的PAEs浓度之间存在线性相关性，这可能表明存在潜在的源-汇关系。主成分分析表明，非点源主要来自住宅和工业排放。重要的是，泵站被创新性地确定为旱季PAEs的主要来源。澳门雨水系统向近岸水域的年平均Σ₁₆PAEs输入量为4.31×10^-3–9.5 kg。作为澳门水生PAEs污染的首份系统报告，这些发现填补了区域研究空白，支持有针对性的旱季/雨季控制措施，并为小型沿海城市提供了参考。

引言

邻苯二甲酸酯（PAEs）是广泛使用的工业化学品，用作增塑剂，赋予聚合物材料柔韧性。全球生产的PAEs约占全球增塑剂市场的70%（Bi等人，2021年）。PAEs在各种环境介质中都被广泛检测到是干扰内分泌的物质。然而，由于PAEs不会与塑料聚合物共价结合，它们在生产、应用和处置过程中容易释放到环境中，并被动物摄入（Latini，2005年；Matsumoto等人，2008年）。PAEs已在世界各地的各种水生环境中进行了广泛研究，即使在相对未受干扰的地区也记录了其生态风险的证据——例如，在喜马拉雅山脉西北部的一个中等海拔湖泊Rewalsar湖中，检测到的二乙基己基邻苯二甲酸酯（DEHP）浓度超过了环境风险阈值（Ajay等人，2021年；Bulbul等人，2023年；Li等人，2024年）。在所有PAE同系物中，DEHP和二丁基邻苯二甲酸酯（DBP）在绝大多数相关研究中被认为是最普遍且浓度最高的物种（Sun等人，2021年；Dhavamani等人，2022年；Barari等人，2025年）。特别是在淡水系统中，中国、德国和阿拉伯地区的河流和湖泊中报告了升高的ΣPAEs水平；值得注意的是，这种同系物的优势并不限于人口密集地区，例如在喜马拉雅山脉西北部的另一个中等海拔湖泊Manasbal湖的表面沉积物分析中，DEHP是浓度最高的同系物，其次是二异丁基邻苯二甲酸酯（DIBP）、DBP和二乙基邻苯二甲酸酯（DEP）（Nagorka和Koschorreck，2020年；Ai等人，2021年；Hou等人，2023年；Kumar等人，2025年）。在水生系统研究中，污染物浓度在城市、工业区、河口和污水处理厂排放口附近显著升高，表明人类活动是主要来源（Wang等人，2021年，2024年）。城市废水和城市径流被认为是PAEs进入水体的主要途径（Gao等人，2014年；Hajiouni等人，2022年）。

过去几十年，城市化进程加快，不透水土地覆盖面积增加，导致城市雨水径流增加（Goonetilleke等人，2005年）。与不透水表面相互作用的地表径流会积累复杂的污染物；这些污染物通过城市流域的传输会降低接收水的质量，对生态系统和人类健康构成风险（Marsalek等人，1999年；Peter等人，2018年；Chow等人，2019年），并对人类健康构成潜在威胁（Colford等人，2012年；Soller等人，2015年）。许多研究表明，城市雨水是非点源污染物进入下游系统的主要途径（Owens和Walling，2002年；Li等人，2012年；Liu等人，2018年）。因此，未经处理的雨水排放是关键的陆地到海洋的非点源污染载体（Cao等人，2022b），会损害水质并引起沉积物污染（Zgheib等人，2012年）。虽然传统的雨水参数（如营养物质、多环芳烃）已得到广泛研究（Liu等人，2018年；Pamuru等人，2022年），但对PAEs等新兴污染物的研究仍然有限（Doney，2010年）。有充分证据表明，来自河口和沿海地区的河流径流是将人为污染物从陆地转移到海洋的主要途径之一（Liu等人，2021年）。澳门是中国南部沿海（西珠江口）一个高度城市化的多雨地区，其水生环境中缺乏PAE数据。因此，研究澳门雨水排水网络中的PAEs污染特征至关重要。为了填补这一研究空白，本研究首次对澳门主要雨水排水网络中的16种PAE同系物进行了全面调查。同时，将雨水排水网络视为“源”，将澳门近岸水域的接收海水视为PAEs的“汇”进行系统分析。本研究的目标是：（1）调查澳门雨水和近岸海水中PAEs的存在、空间和时间变化；（2）确定其在澳门的潜在来源；（3）探索雨水渠道与接收水体之间的“源-汇”关系，并初步研究PAEs的环境归趋；（4）估算它们对接收水体的质量负荷。本研究关于澳门雨水系统中PAEs的发现将需要实施类似的监测和控制措施，以减少这些有害化学物质通过雨水排出的量，从而保护接收水体的生态系统。

材料与化学品

PAEs和氘代标准的参考品来自ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc. 表S1列出了16种目标PAEs。氘代标准包括氘标记的二甲苯二甲酸酯（DMP-d4）、氘标记的二乙基邻苯二甲酸酯（DEP-d4）、氘标记的二丁基邻苯二甲酸酯（DBP-d4）、氘标记的二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯（DEHP-d4）和氘标记的二正辛基邻苯二甲酸酯（DnOP-d4）。使用苯甲酸苄酯（BBZ）作为

雨水中的PAEs存在情况

本研究中报告的所有显著性p值均为双尾值。如前一节所述，PAEs是各种环境介质中普遍存在的新污染物，具有高稳定性和低挥发性。澳门雨水排水系统和近岸表层海水中的PAEs浓度见表S6。所有雨水样本中都检测到了PAEs（表S7）；Σ₁₆PAEs的总浓度差异很大，范围从152到3.35×10⁴ ng/L

结论

本研究首次对澳门水生环境中的PAEs污染进行了系统调查，填补了区域研究空白。它还揭示了独特的污染特征并确定了关键污染源。主要发现总结如下：PAEs在澳门的水生环境中普遍存在，雨水中的Σ₁₆PAEs浓度范围为151到3.35×10⁴ ng/L（0.152–33.5 μg/L），海水中为89.1到858 ng/L。

作者贡献声明

简秋英：研究工作。 曹雅茹：验证工作。 张天毅：验证工作。 徐有祥：研究工作。 李彦军：研究工作。 严俊：研究工作。 杜阿蕾：研究工作。 张凯：撰写——审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。 罗玉堂：撰写——初稿、方法学、研究工作、正式分析。 吴晨曦：资源提供。 熊雄：资源提供。 朱国源：资源提供

未引用参考文献

澳门环境保护局。2020年澳门环境状况报告。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了澳门特别行政区的科学和技术发展基金（0009/2025/AIJ, 0008/2024/EIA1, 0001/2024/NRP, 0155/2024/RIA2）的财政支持。CORE是崂山实验室和香港科技大学的联合海洋研究中心。我们感谢澳门特别行政区的市政事务局（IAM）在野外工作方面的支持，以及澳门气象和地球物理局（SMG）提供的天气数据。