《Marine Environmental Research》:Otolith shape and chemistry reveal life history plasticity of an euryhaline species
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本研究对巴西Ceará海岸受油污影响的鱼类肌肉和肝脏中的21种多环芳烃(PAHs)进行检测,发现低分子量PAHs占主导,Jaguaribe河污染最高,但所有PAHs浓度均低于ANVISA安全阈值,表明即时健康风险低,需持续监测长期影响。
安东尼娅·D·F·利马(Ant?nia D.F. Lima)|贝阿特丽兹·D·洛佩斯(Beatriz D. Lopes)|莉吉亚·桑塔纳(Ligia Santana)|马里奥·M·马丁斯(Mario M. Martins)|阿琳·B·S·诺索尔(Arlene B.S. Nossol)|路易斯·R·古拉特(Luiz R. Goulart)|里维利诺·M·卡瓦尔坎特(Rivelino M. Cavalcante)
有机污染物评估实验室(LACOr),塞阿拉联邦大学海洋科学研究所(LABOMAR-UFC),Aboli??o大街3207号,Meireles,60165-081,福塔莱萨,塞阿拉州,巴西
摘要
本研究评估了在巴西赤道边缘塞阿拉海岸捕获的鱼类食用后对食品安全和潜在人类健康风险的影响,该地区发生了南美洲大西洋沿岸最大的石油泄漏事件之一。2021年9月和10月,从三个沿海地区(Canto Verde海滩、Jaguaribe河和Icaraí海滩)收集了180条鱼类的肌肉和肝脏组织样本,测定了其中21种多环芳烃(PAHs)的含量,包括致癌和非致癌化合物。总PAHs浓度范围为27.0至679.5 ng g-1(湿重),其中Jaguaribe河中的鱼类检测到的浓度最高。低分子量PAHs占主导地位,尤其是萘,其浓度达到508.2 ng g-1;而以苯并[a]芘(BaPE)表示的致癌PAHs的最大浓度为3.80 μg g-1 BaPE。人类健康风险评估采用了巴西卫生监管机构(ANVISA - 国家卫生监督局)推荐的关注水平(LOC)方法。所有非致癌和致癌PAHs的浓度均低于其相应的LOC阈值,最大值分别约为监管限值的13倍(非致癌PAHs)和2倍(致癌PAHs)。尽管污染程度被归类为低至中等,但空间浓度梯度和石油相关PAHs的占优势表明存在持续的环境暴露。总体而言,研究结果表明通过食用鱼类对人类健康的即时风险较低;然而,继续监测对于评估受石油影响的热带沿海系统的长期风险至关重要。
引言
近年来,巴西海岸线遭受了南大西洋记录中最严重的石油污染事件之一(Soares等人,2022年)。该事件首次发现于2019年,污染物扩散超过3000公里的海岸线,估计泄漏量在5000至12500立方米之间(Soares等人,2022年)。最初认为这些残留物是原油,但后续分析显示它们是由石油衍生物质组成的(Reddy等人,2022年)。此后,该地区仍持续出现类似焦油的残留物;然而,这些后续事件在化学成分上与2019年的污染物不同,表明它们是独立的泄漏事件(Nascimento等人,2025年)。
正如卡瓦尔坎特等人(Cavalcante等人,2024年)所指出的,由于此次事件的空间范围广、多次发生以及多年内泄漏石油的量巨大,该地区成为全球受影响最严重的地区之一。与之相比,这次事件的规模超过了包括马达加斯加、圣赫勒拿附近的RFA Darkdale沉船、阿拉伯湾、菲律宾的Solar I泄漏、加拿大的Husky Energy泄漏以及墨西哥湾的Deepwater Horizon泄漏在内的多个重大国际石油泄漏事件(Al-Yakoob等人,1993年;Uno等人,2010年;Rumney等人,2011年、2014年;Yang等人,2020年;Reddy等人,2022年;Nascimento等人,2025年)。
石油泄漏是水生环境中最重要的化学污染源之一,会释放出复杂的碳氢化合物混合物,这些化合物能够在多个环境层中持续存在并扩散(Cavalcante等人,2024年)。其中,多环芳烃(PAHs)尤其令人担忧,因为它们具有毒性、在环境中持久存在,并可能导致致癌和致畸效应,同时还会造成广泛的生态破坏(Lima等人,2024年)。PAHs是非极性且高度亲脂的化合物,这种特性使它们容易被生物组织吸收并在水生生物体内积累(Cavalcante等人,2024年)。一旦被吸收,这些化合物可以通过食物链在各个营养级之间传递,从而放大暴露效应(Honda和Suzuki,2020年)。大量研究记录了PAHs在水生生物中的存在和生物累积,强调了它们作为石油污染关键指标的作用,以及对依赖水生资源的人类群体的潜在风险(Adams等人,2020年;Mello等人,2025年;Amatorio等人,2025年)。
总体而言,先前的研究表明,海洋生物中的PAH污染受石油输入强度、残留物持久性和物种特异性积累途径的影响,但关于巴西赤道海域泄漏后情况的数据仍然不足。
因此,本研究的目的是:(1)确定具有商业价值和广泛消费的鱼类物种中的不同PAHs浓度;(2)评估相关的人类健康风险;(3)评估这次南大西洋有记录的最大规模石油泄漏事件对人类健康的急性影响。此外,本研究还旨在确定海洋生物中PAHs的当前基线水平,为环境监测提供科学依据,为管理策略提供信息,并指导该地区的政策决策。
材料与方法
在生物样本中测定了以下PAHs的含量:萘(Naph)、1-甲基萘(1-M Naph)、2-甲基萘(2-M Naph)、苊(Acy)、苊(Ace)、芴(Fl)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Flu)、芘(Pyr)、苯并[a]蒽(BaA)、二苯并[a,h]蒽(DahA)、CHR(Chr)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IP)、苯并[g,h,i]芘(BghiP)、苝(Pe)、苯并[e]芘
水平评估
对三个采样点(P1–P3)的肌肉(A)和肝脏(B)样本中的PAHs浓度进行比较后发现,P2点的污染程度最高,其次是P3点,而P1点的浓度最低(图2)。在两种组织中,这一趋势主要是由低分子量(LMW;2-3环)PAHs的显著较高浓度引起的,尤其是萘及其烷基化同系物,在P2点的含量最高(例如:肌肉中为362.49 ng.g-1,肝脏中为217.49 ng.g-1)
结论
本研究测定了从塞阿拉海岸三个不同沿海环境捕获的商业重要鱼类物种中的21种PAHs浓度,结果显示低分子量、石油源PAHs占主导地位。尽管浓度存在空间差异,特别是在Jaguaribe河区域的浓度较高,但所有致癌和非致癌PAHs的浓度均低于国际公认的安全限值,表明对消费者的即时风险较低。
作者贡献声明
里维利诺·M·卡瓦尔坎特(Rivelino M. Cavalcante):撰写 – 审稿与编辑,撰写 – 原稿,资源协调,项目管理。路易斯·R·古拉特(Luiz R. Goulart):资源协调。安东尼娅·D·F·利马(Ant?nia D. F. Lima):数据分析,数据整理,概念构思。马里奥·M·马丁斯(Mario M. Martins):方法论设计。贝阿特丽兹·D·洛佩斯(Beatriz D. Lopes):数据整理,概念构思。莉吉亚·桑塔纳(Ligia Santana):概念构思
未引用参考文献
巴西国家卫生监督局(Agência Nacional de Vigilancia Sanitária - ANVISA),2019年;Al-Yakoob和Al-Hashash,1993年;Faboya等人,2023年;FishBase,2026年;Ghaeni等人,2015年;Rumney,2011年;Rumney,2014年;Seiichi等人,2010年。利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
R.M. 卡瓦尔坎特(R.M. Cavalcante)感谢PQ-1项目(314013/2023-7)、关于巴西半干旱海岸石油泄漏的评估项目(440880/2020-3)、INCT-AmbTropic第二阶段项目(CNPq编号465634/2014-1),以及“用于修复受原油泄漏影响沿海地区的分散剂和吸附剂项目(塞阿拉州东北部海岸)”(440868/2020-3),该项目与MCTI的石油泄漏应急行动(2020年)相关。我们还要感谢LACOr团队的辛勤工作。