愛(ài)媛大學(xué)沿岸環(huán)境科學(xué)研究中心的國(guó)末達(dá)也教授于3月5日宣布,通過(guò)研究漂流至日本沿岸海域的11種齒鯨類(lèi)皮下厚脂肪層(脂皮樣本),成功檢出超過(guò)300種有機(jī)鹵素化合物(異構(gòu)體)群,并揭示了其所呈現(xiàn)的物種特異性蓄積模式。有機(jī)鹵素化合物可分為人工污染物質(zhì)來(lái)源、海洋天然物質(zhì)來(lái)源和起源未知物質(zhì)來(lái)源,其蓄積特征可能反映了各鯨種的棲息地和洄游模式。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Environmental Science and Technology》的2月14日刊上。
圖1 從11種齒鯨類(lèi)體內(nèi)確認(rèn)檢出的有機(jī)鹵素化合物物種特異性蓄積特征概要圖(供圖:愛(ài)媛大學(xué)國(guó)末教授,未經(jīng)許可,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載)
由于齒鯨類(lèi)壽命較長(zhǎng),且處于海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的高端,所以通過(guò)食物鏈暴露于多種化學(xué)物質(zhì)中。
由多氯聯(lián)苯(PCBs)等有機(jī)鹵素化合物構(gòu)成的持久性有機(jī)污染物(POPs)引發(fā)的鯨類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)令人擔(dān)憂。近年的北美調(diào)查顯示,數(shù)種鯨類(lèi)除現(xiàn)存的POPs暴露外,還存在疑似表現(xiàn)出類(lèi)似物理化學(xué)特性和毒性的人工污染物質(zhì)(POPs樣物質(zhì))和海洋天然物質(zhì)暴露。
然而,關(guān)于多種多樣的有機(jī)鹵素化合物的蓄積濃度和組成模式的種間差異以及主要成因,此前知之甚少。
為此,此次研究團(tuán)隊(duì)利用愛(ài)媛大學(xué)生物環(huán)境樣本庫(kù)(es-BANK)中冷凍保存的11種齒鯨脂皮樣本,進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜儀(GC/MS)和聚類(lèi)分析,致力于揭示物種特異性的化合物蓄積特征。
結(jié)果顯示,從11種齒鯨的脂皮樣本中不僅檢出了人工化學(xué)物質(zhì),還確認(rèn)了海洋天然物質(zhì)和起源未知物質(zhì)的高濃度蓄積。共檢測(cè)到313種有機(jī)鹵素化合物,其蓄積濃度和組成模式可能反映了各鯨種的棲息地、活動(dòng)深度以及洄游路徑差異。
確立的分析方法除有望用于化學(xué)污染研究外,還可能成為揭示其棲息環(huán)境和生活史的線索。
國(guó)末教授表示:“作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的高級(jí)捕食者,人們已知齒鯨類(lèi)會(huì)通過(guò)食物網(wǎng)高濃度蓄積持久性有機(jī)污染物(POPs)。然而,此前從未以多種齒鯨類(lèi)為對(duì)象,對(duì)POPs以外的有機(jī)鹵素化合物(OHCs)進(jìn)行過(guò)全面定量分析研究。
通過(guò)對(duì)日本沿岸擱淺、漂流的11種齒鯨類(lèi)實(shí)施OHCs的全面篩查定量分析,發(fā)現(xiàn)了313種OHCs蓄積,且其蓄積特征因棲息地而異——本研究成果有望成為今后針對(duì)不同齒鯨物種開(kāi)展OHCs暴露源分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
此外,研究還發(fā)現(xiàn)部分鯨種不僅蓄積人為來(lái)源的OHCs,還高濃度蓄積了天然來(lái)源的OHCs(halogenated natural products:HNPs)。此前幾乎未被調(diào)查過(guò)的HNPs暴露影響評(píng)估研究也有待開(kāi)展?!?/p>
【論文信息】
期刊:Environmental Science and Technology
論文:Comprehensive Screening of Anthropogenic and Natural Organohalogen Compounds in 11 Species of Toothed Whales Stranded along Japanese Coasts: Species-Specific Accumulation Profiles and Potential Indicators for Understanding Their Habitats
DOI:10.1021/acs.est.4c14352