《Regional Studies in Marine Science》：The silent drift of PAHs in the East China Sea: Sources, ecological risks, and remediation
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多环芳烃（PAHs）在东海的分布、来源、风险及修复策略研究（摘要）。2004-2024年数据表明PAHs浓度海水0-816.9ng/L，沉积物1.7-3047.1ng/g，生态风险低至中度（RQ≤1），但部分海鲜致癌风险值超1.0E-6。主要来源为石油泄漏、燃煤及钢铁生产，工业密集区与人口密度正相关。评估了生物修复、吸附、高级氧化等修复技术适用性，强调需加强区域化监测和风险管理体系建设。
作者列表：Liberty Chidewe、Rongrong Zhang、Lord Famiyeh、Kalim Ullah、Qunying Lu、Zeming Zhang、Xizhi Shi
单位：中国浙江省宁波市宁波大学海洋科学学院农业产品质量与安全国家重点实验室，邮编315211
摘要
本文综述了过去二十年（2004–2024年）关于东海（ECS）中多环芳烃（PAHs）的研究，重点探讨了它们的存在、来源、风险及治理方法。采用PICO指导的系统性方法，整合了海水、沉积物、生物群落和食物网中的相关数据。海水中PAH的浓度范围从无法检测到816.9 ng/L；沉积物中的浓度范围为1.7–3047.1 ng/g，生态风险商数通常显示为低至中等风险（RQ ≤ 1）。生物体内的PAH含量可高达3500 ng/g，表明存在显著的生物累积现象。2020年前采集的沉积物样本中，苯并[a]芘的毒性当量商数（TEQBaP）介于0.34–5.4 ng/g之间，远低于600 ng/g的毒性阈值，说明沉积物层面的致癌压力有限。然而，基于海产品的超额癌症风险（ECR）值在1.10E-7至5.08E-5之间，部分样本甚至超过1.0E-6，这提示可能存在长期的人类健康风险。来源分析显示，石油泄漏、石油和煤炭燃烧、钢铁生产以及其他工业排放是主要污染源，且污染热点区域与人口密度和GDP较高的地区相关。本文还评估了多种治理方案（包括生物修复、吸附、高级氧化工艺、沉积物覆盖和光降解），并讨论了这些方法在东海特定水动力和生态条件下的可行性。总体而言，东海目前呈现出区域性和全球性的低至中等程度的PAH污染；不过，加强监测、制定适用于当地的风险评估框架以及采取有针对性的治理策略仍然十分必要。
引言
有机材料（包括生物质和工业过程的副产品）的不完全燃烧会产生持久性有机污染物，如多环芳烃（PAHs）（Abdel-Shafy和Mansour，2016）。PAHs在环境中普遍存在，存在于空气、水、沉积物、土壤以及生物体内，甚至人体组织中（Santos等人，2019）。在水生生态系统中，PAHs因其毒性和在某些物种（如光滑口海鲶鱼（Arius heudelotii）和虾（Smoker等人，2010）中的生物累积潜力而引发关注。许多针对东海的环境研究集中在16种优先关注的PAHs上（Guo等人，2006；Yang等人，2020；Yin等人，2024），强调了进一步研究PAH衍生物及其代谢物的必要性，因为这些衍生物的致癌风险通常高于母体PAHs。现有文献广泛探讨了东海中的PAH浓度和来源，但在不同营养级上的生物累积和毒性方面仍存在知识空白。先前的研究重点关注了作为商业中心的杨山港的生态修复（Li等人，2019）；然而，仍需进一步研究以评估针对东海特性的各种治理技术的有效性。此外，还需制定针对该地区独特环境和工业压力的PAH污染管理指南。
东海是西太平洋最具经济和生态意义的海洋区域之一，是航运、渔业和沿海开发的重要枢纽。长江每年向东海排放约9.1×10^11立方米的含工业和城市污染物的淡水，使其成为该地区PAH的主要来源之一（Dai和Lu，2014）。中国沿海地区的快速工业化导致PAH排放量增加，进而加剧了沉积物和水生生物的污染。鉴于东海的生态和经济重要性，解决该地区的PAH污染问题至关重要。
研究表明，PAHs可在鱼类、甲壳类动物和软体动物体内累积，随后被人类摄入，可能引发长期健康风险，包括癌症、呼吸系统疾病和内分泌紊乱（Diop等人，2023；Hertz-Picciotto等人，2007）。尽管全球范围内已采取措施调控PAH浓度（例如欧盟对BaP和BaA浓度的严格限制（Cai等人，2016）以及中国对食品中BaP含量的5 ng/g限制（Ke等人，2017），但由于PAH来源和传播途径的复杂性，许多地区的污染问题依然严重。
本文全面分析了东海中水、沉积物及生物体内的PAH浓度、来源分布、健康风险评估及有效的治理策略。通过整合最新的研究数据，旨在为未来的研究提供科学依据，并为管理这一重要海洋生态系统的PAH污染提供政策指导。
数据收集与处理
本研究采用PICO框架（人口、干预/暴露、对照组、结果）（Hosseini等人，2024）来构建研究问题，适用于环境污染研究（表1）。在东海的不同环境环境中，来自多种人为来源的PAHs及其衍生物的暴露情况与低暴露或参考条件及监管阈值相比，如何影响污染水平、风险及治理效果？
海水中的PAH浓度
东海海水中PAH的浓度范围从无法检测到816.9 ng/L，平均值为196.0 ng/L（表S2）。也检测到了烷基化和硝基化的PAH衍生物，但其浓度显著低于母体化合物。这些浓度存在明显的空间差异，最高浓度出现在工业化程度较高的区域（如YRE，Zhang等人，2023b）。在流入YRE的黄浦河中还发现了氧化型PAHs（Σ2O-PAHs）
不同介质中的PAH来源分布
通过诊断比率（DRs）（Ambade等人，2023）和主成分分析-多元线性回归（PCA-MLR）（Ali-Taleshi等人，2021）方法，分析了东海中PAH的来源分布。这些方法为了解PAH的来源和分布模式提供了关键信息，尤其是在YRE、ZMCMA、TS和DM等关键区域。尽管这些方法有一定优势，但也存在局限性：
本文的优点与局限性
本文深入评估了过去二十年东海中的PAH污染情况，揭示了污染水平、来源识别及治理方法。其主要优势在于综合了海水、沉积物和生物群落等多介质的视角，并研究了区域食物网中的PAH动态。同时，本文借鉴了上海海洋大学、厦门大学等机构的丰富数据。
未来展望
近期研究开始关注东海中更多的PAH介质和分布情况，包括开阔渔场（Wang等人，2019）、沉积物-孔隙水相互作用（Wu等人，2022）、季节性海气交换变化（Cao等人，2023）以及重大建设项目带来的影响（Wang等人，2020a）。这些研究突显了该地区PAH污染的复杂动态，强调了需要更精细的研究方法。
结论
本文回顾了2004年至2024年间发表的同行评审文献，评估了PAH的浓度、来源、风险及过去二十年的治理工作。分析显示，海水中PAH的浓度范围从无法检测到816.9 ng/L，主要来源于石油泄漏和热源。虽然这些浓度带来的生态风险较低至中等，但在人口密集区域观察到显著增加，表明存在潜在风险
作者贡献声明
Liberty Chidewe：负责初稿撰写、方法论设计、研究构思。
Rongrong Zhang：负责修订与编辑、软件应用、方法论制定。
Lord Famiyeh：负责初稿撰写、正式分析。
Kalim Ullah：负责修订与编辑。
Qunying Lu：负责初稿撰写、验证、方法论设计。
Zhang ZeMing：负责修订与编辑、资源协调、概念构思。
Xizhi Shi：负责修订与编辑、监督工作、资源调配、项目统筹。
资助信息
本研究得到了浙江省重点研发计划（2023C02038）、宁波市科学技术局（2022J079）以及“创新甬江2035”国际科技合作项目宁波重点研发计划（2024H003）的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
