东欧地区黑鹳(Ciconia nigra)蛋中检出传统型、新型及新兴的溴化及氯化阻燃剂

【字体: 时间:2026年02月26日 来源:Chemosphere 8.1

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  本研究分析了拉脱维亚和波兰黑鹳蛋中六种卤代阻燃剂(PBDEs、HBCDDs、EBFRs、DRCs及Mirex)的残留水平,发现总浓度中PBDEs、DRCs和HBCDDs各占25%-40%,而EBFRs占比较低。尽管黑鹳蛋中HFRs浓度与欧洲其他地区白鹳蛋相近,但统计未显示其与生物参数间的相关性。

  
Dzintars Zacs|Maris Strazds|Ingus Perkons|Vadims Bartkevics
食品安全、动物健康与环境研究所“BIOR”,Lejupes街3号,里加,LV-1076,拉脱维亚

摘要

本研究探讨了黑鹳(Ciconia nigra)蛋中卤化阻燃剂(HFRs)的存在情况。共分析了60个蛋样,检测了多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCDDs)、新兴溴化阻燃剂(EBFRs)以及脱氯烷相关化合物(DRCs)的含量。分析样本中HFRs的总浓度(∑HFRs)范围为1.04至44.5 ng g?1(湿重),平均值和中位数分别为7.76 ng g?1和4.03 ng g?1。PBDEs、DRCs和HBCDDs对总HFRs含量的贡献相似,约占总HFRs含量的25%至40%,而EBFRs在所检测的HFRs中占比较低。不同HFR组在样本中的分布及其对总HFRs含量的贡献存在显著差异,这可能表明污染来源或环境行为各不相同。黑鹳蛋中检测到的HFRs浓度与其他欧洲地区白鹳(Ciconia ciconia)蛋中的浓度相当。数据统计分析未发现蛋的生物参数与所检测有机卤素水平之间存在相关性。

引言

过去几十年中,为了确保消防安全,生产并使用了大量的卤化阻燃剂(HFRs)(Alaee等,2003年)。其中,溴化阻燃剂(BFRs)受到了特别关注,其中多溴联苯醚(PBDEs)是最广泛使用的BFRs类别。由于PBDEs的持久性和生物累积性,欧盟议会和理事会于2003年2月6日发布了相关指令(指令2003/11/EC),加州州议会也于同年采取了禁令(2003年),此后提出了多种替代品(如新兴BFRs,EBFRs)来取代这些被禁用的物质。至少有75种非PBDE类BFRs已实现商业化生产,但由于关于其生产和使用的资料有限,难以评估其对环境和人类及野生动物的影响(Bergman等,2012年)。
与PBDEs类似,代表氯化HFRs的米雷克斯(Mirex)也因毒性和生物累积性在20世纪70年代末被禁用(Shen等,2011年)。米雷克斯的负面影响在禁令出台前就已为人所知,因此当时科学界和公众对这种化学物质的关注导致了其替代品(如脱氯烷Plus(DP)、脱氯烷-602(Dec-602)等)的过度使用(Dalanggud等,2024年)。尽管脱氯烷相关化合物(DRCs)多年来被用作米雷克斯的替代品,但直到2006年才首次在环境中被检测到(Hoh等,2006年),随后在全球不同环境和生物样本中确认了它们的普遍存在(Sverko等,2011年)。
许多替代HFRs具有持久性有机污染物(POPs)的特性,这些化合物已在多种环境和生物样本中被检测到(Covaci等,2011年)。鉴于过去几十年新兴HFRs使用量的增加,预计这些化学物质在环境中的浓度将持续上升,因此研究这些化合物对生物系统的影响具有重要意义。HFRs可能对鸟类构成严重威胁:鸟类可通过食物摄入这些化学物质,并将其传递给蛋,从而对后代产生负面影响(Bustnes等,2008年)。研究表明,HFRs会导致雏鸟畸形、蛋壳变薄(Morales等,2012年),并影响繁殖能力,进而对鸟类种群造成严重影响(Helander等,2002年)。然而,目前仍缺乏关于鸟类接触HFRs的数据,而这些数据至关重要,因为繁殖成功率下降可能导致某些鸟类种群数量急剧减少。尤其需要强调的是,HFRs的性质与某些卤化农药相似,这些农药曾在20世纪60至70年代影响多种顶级猛禽(如白尾鹰Haliaeetus albicilla、游隼Falco peregrinus以及鹭科和鹈鹕科等食鱼鸟类)的繁殖行为和生物学特性(Falk等,2006年;Ratcliffe,1969年;Toschik等,2005年)。
黑鹳(Ciconia nigra)是一种寿命较长的鸟类(野生环境下可存活超过26年),主要以鱼类和两栖动物为食(Strazds等,2015年)。每年,欧洲黑鹳会长途迁徙至非洲西部或东部过冬。尽管估计全球黑鹳种群数量仅约为15,000至18,000对,且亚洲和非洲的种群趋势尚不明确(Strazds,2011年),但黑鹳尚未被列入全球保护重点物种名单。波罗的海国家的黑鹳种群自20世纪80年代以来持续下降(Keller等,2020年)。森林变化、有机氯农药的使用以及捕食压力的增加被认为是导致种群减少的可能原因,但具体原因仍不清楚(BirdLife International,2015年)。进一步的研究发现,拉脱维亚黑鹳巢穴中约有15%的蛋出现破裂或发育不良现象(Strazds,2008年)。研究表明,这些异常蛋中含有高浓度的有机氯DDT及其代谢物。此外,在几种燕鸥物种中,DDT污染蛋中的胚胎死亡并非由蛋壳结构变化引起,这表明这些POPs具有胚胎毒性(Nisbet和Fox,2009年)。由于拉脱维亚的繁殖地(如内陆水域、淡水鱼类等)及野生陆地生物未受到污染(Zacs等,2018年),可以推测黑鹳很可能在迁徙途中或越冬地吸收了这些POPs(Strazds,2011年)。因此,黑鹳也可能受到其他POPs(如HFRs)的严重污染,尽管目前尚无相关数据,但已知这些物质对鸟类具有负面影响。
本研究旨在调查从拉脱维亚和波兰采集的黑鹳蛋中HFRs的存在情况。研究结果评估了地理分布差异以及有机卤素含量与蛋壳厚度之间的潜在关联。所提供的信息包括米雷克斯、PBDEs、HBCDDs等传统污染物以及几种新兴EBFRs的检测结果。据我们所知,这是首次全面评估黑鹳蛋中HFRs的研究,这些数据有助于制定针对该物种种群下降的保护措施。

样本

本研究分析了60个黑鹳蛋样本,样本采集时间为2015至2018年,属于一项关于DDT及其代谢物对东欧黑鹳种群影响的研究项目,重点关注拉脱维亚地区。样本是在巢穴监测期间采集的,以确定黑鹳的蛋丢失率。

不同HFR组的存在情况

分析的黑鹳蛋样本中四种HFR组的浓度详见支持文件。每个样本的额外信息包括采样日期和坐标、蛋的重量、体积、蛋壳厚度以及有机匀浆中的脂质含量。HFRs的浓度数据以ng g?1(湿重)表示,并将“未检测到”设定为零。HFR组的分布情况...

结论

本研究首次提供了黑鹳蛋中HFRs存在情况的数据集。在拉脱维亚和波兰不同采样点采集的60个蛋样本中,没有一个样本未受到HFRs污染,说明这些化学物质在环境中普遍存在。PBDEs、DRCs和HBCDDs对总HFRs含量的贡献相当,约占总HFRs含量的25%至40%,而EBFRs在所检测的HFRs中占比较低。

作者贡献声明

Dzintars Zacs:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、方法论指导、数据分析、概念框架构建。Maris Strazds:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、方法论指导、数据分析、概念框架构建。Ingus Perkons:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、方法论指导、数据分析、概念框架构建。Vadims Bartkevics:

参与与发表同意

不适用。

伦理审批

本研究为观察性研究,无需伦理审批。

资金支持

作者声明在撰写本文过程中未接受任何资金、资助或其他形式的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

不适用。
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