中国红树林湿地有机污染物研究进展

张再旺, 李甲亮, 隋涛, 程明明, 孙凯峰

1.滨州学院资源环境系, 滨洲 256603 2.环境保护部华南环境科学研究所, 广州510655

中国红树林湿地有机污染物研究进展

张再旺1, 李甲亮1, 隋涛1, 程明明1, 孙凯峰2,*

1.滨州学院资源环境系, 滨洲 256603 2.环境保护部华南环境科学研究所, 广州510655

随着经济的发展, 分布于热带、亚热带沿海潮间带的红树林遭受到各类污染物的威胁。各种陆源有机污染物严重威胁着红树林湿地的水体、沉积物及生物体。汇总我国红树林生态系统水、沉积物及生物体内多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药、抗生素、溴代阻燃剂等机污染物的研究结果, 进而评价我国红树林生态系统的有机污染现状及生态风险。总体来看, 已有多种污染物在红树林水体、沉积物及生物体中检出, 有机污染物含量处于较低水平。红树林水体中有农药及抗生素检出; 沉积物中多环芳烃、多氯联苯含量在珠江口地区最高, 二者在沉积物中的潜在生态风险较低; DDT在红树林沉积物中的生态风险属于较低水平, 但部分红树林区DDT含量存在超过ERM的现象, 应引起重视;多溴联苯醚等“新型”有机污染物在珠江口红树林沉积物中普遍检出。多种有机污染物在红树林植物及林内生物体种存在生物富集效应。红树林是多种有机污染物的重要蓄积地。

红树林; 有机污染物; 生态风险; 生物累积

1 前言

红树林是热带、亚热带地区沿海滩涂上的一种特殊类型的湿地生态系统, 有着很高的生产力和生物多样性[1-3]。20世纪50年代我国约有红树林5万公顷, 但随着经济的发展, 各种人为活动造成红树林面积锐减, 最新研究报道我国红树林的面积为 2.46万公顷[4]。当前我国红树林有真红树植物26种, 半红树植物12种, 主要分布在广东、广西、海南、福建、台湾、浙江六省及香港和澳门特别行政区[4]。

近年来, 随着工业化、城市化进程的不断推进,大量陆源污染物被排放到河口、海湾等区域。污染物的大量累积给红树林生态系统的健康带来严重的威胁, 干扰了其生态功能的稳定, 并对栖息于此的生物体产生潜在的危害。红树林特殊的生境特征与生物群落组成使其成为多种环境污染物吸收和累积的“汇”[5-6]。多种毒性强、具有持久性及生物富集性的污染物如重金属及多环芳烃、有机氯农药等已在红树林环境介质如水、沉积物及生物介质中普遍检出。已有研究对我国红树林湿地中重金属、多环芳烃等污染物的地球化学循环研究进行了综述[7-9]。随着研究区域的不断增加、所关注污染物种类的不断丰富, 对红树林湿地污染研究的不断深入, 关于重金属、多环芳烃外其它有机污染物的报道越来越多,尤其是以多溴联苯醚等为代表的新增持久性有机污染物的研究已成为热点领域, 目前也鲜有该方面研究成果的汇总、梳理。本文收集有关我国红树林生态系统有机污染物的文献, 对我国红树林生态系统有机污染物研究概况进行综述, 以阐明有机污染物在红树林湿地生态系统的环境介质(水、沉积物)与生物体中的污染现状及生态风险, 为红树林湿地生态系统的保护提供科学依据。

2 有机污染物在水中的分布

红树林处于潮间带环境, 其水文特征的不稳定性也导致目前对红树林水体中有机污染物的研究比较有限。从已有的研究可发现, 红树林周边区域农业、水产养殖业中农药、抗生素的使用已对该区域的水环境质量造成一定影响。福建九龙江口浮宫红树林区水体中有机氯农药(organochlorine pesticide,OCPs)的总浓度变化范围为 0.1382—1.1880 µg·L–1,其中, 六六六(hexachlorocyclohexane, HCH)的浓度范围为 0.11—0.33 µg·L–1, 滴滴涕(dichlorodiphenyltrichloroethane, DDT) 的浓度范围为0.21—0.67 µg·L–1;污染物浓度呈现出一定的季节性变化, 其中 γ-HCH峰值出现的时间与农业活动时间相一致[10]。周如琼等[11]在广西北海大冠沙红树林区残留水中共检出12种农药, 总浓度范围介于27至43 ng·L-1之间, 且甲氰菊酯和仲丁威是主要污染物。湛江高桥红树林水样15种抗生素(磺胺类、氟喹诺酮类、四环素类、氯霉素类)浓度范围为 0.15-198 ng·L-1, 红树林成为水产养殖中普遍使用抗生素的重要归宿[12]。

3 有机污染物在沉积物中的分布

沉积物是红树林生态系统中有机污染物最重要的归宿, 绝大多数的研究围绕有机污染物在表层沉积物中的含量及分布特征等展开。有机污染物的种类包括:多环芳烃(polyaromatic hydrocarbon, PAHs)、多氯联苯(polychlorinated biphenyl, PCBs)和OCPs等传统污染物, 以及近年来以多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)等为代表的“新型”有机污染物。珠江口及九龙江口的红树林生态系统是近十年来研究关注的热点区域, 也是目前有机污染物污染程度较高的地区。有机污染物种类和理化性质的差别, 也是其在红树林生态系统沉积物中赋存形态各异的重要原因。

3.1 多环芳烃

从表1可以看出, 我国红树林沉积物中PAHs的浓度范围介于50至11098 ng·g-1之间。从空间分布上看, 16种EPA优先控制的PAHs浓度(ng·g-1)在不同地区的大小顺序为:香港(56-11098) ＞广东(40-5168) ＞福建(171-1074) ＞海南(31-63) ＞广西(24)[13-32]。浓度水平较高、污染较严重的地区主要是香港、深圳和九龙江口。因此, 可以推断PAHs的污染水平与当地的工业化发展水平有关, 珠江口(香港、深圳、广州)及九龙江口(厦门、漳州)地区工业化程度高、人口密集、海上航运等活动繁忙, 工业生产及生活所排放的污染物多, 故而红树林沉积物中PAHs的含量高。反之,广西及海南以及广东的汕头、湛江等地发展相对落后、工业化程度低、人口密度较小, 该区域内红树林沉积物中 PAHs的污染水平显著低于发达地区。另外, PAHs浓度在局部小空间内也存在显著的差别。以香港为例, 米埔、马湾及蚝涌是PAHs的重污染重区域[13-22]。从PAHs的组成上看, 各地区间也存在显著的差别, 如九龙江口及深水湾, 红树林沉积物中以高分子量(四到六环)PAHs为主[17,22,24,32], 而香港则是低分子量(二、三环)PAHs的比重最高[12],汕头则以三到五环PAHs的含量最高[25]。

表1 我国红树林沉积物中PAHs的含量水平 (ng·g-1 dw)Tab.1 Concentrations of PAHs in mangrove sediments of China

有机污染物在香港米埔沉积物中的垂直分布表明, 高浓度的PAHs出现在表层(0—8 cm)[14]。而香港马湾沉积物中 PAHs浓度以底层(对应时间约为1959—1979年)最高, 且随时间推移其含量呈降低趋势[18], 上述变化趋势在 Li等[22]的研究结果也得到证实。PAHs在表层沉积物中的高生物降解效率及非生物因素导致的损失是表层沉积物中 PAHs浓度降低的主要原因。同时, 香港诸多工业企业的搬迁减缓了该区域 PAHs的输入也降低了表层沉积物中PAHs的累积。广州南沙红树林沉积物中PAHs的垂直分布表明, PAHs浓度自20世纪90年代起基本保持稳定, 但其来源则由煤的燃烧向油气产品燃烧的转变[23]。

根据 Long等[33]提出的效应范围低值(effect range-low, ERL)、效应范围中值(effect range-median,ERL)及 MacDonald等[34]提出的阈值效应浓度(threshold effect concentration, TEC)和可能效应浓度(probable effect concentration, PEC)等评价标准, 我国红树林沉积物中 PAHs的含量存在高于 ERL或TEC的现象, 但远低于ERM和PEC的阈值。即PAHs对林内生物体造成危害的可能性很小, 属于低生态风险等级。

红树林 PAHs的来源受区域工业发展情况、生活排污、港口运输、石油输入等多重因素的影响。香港红树林沉积物中 PAHs的源解析表明, 不同采样区域污染物的来源存在以石油源为主, 或以热解源为主, 以及二者兼具的情况。九龙江口红树林湿地沉积物中 PAHs主要来源于化石燃料和油品的不完全燃烧, 且石油来源的输入贡献率低[30], 厦门红树林沉积物中 PAHs的来源则既包含石油源又包含热解源[29]。深圳湾红树林湿地沉积物样品中的PAHs以4-5环的PAHs比重为大, 污染物含量与Pb浓度呈正比例关系, 说明其主要来源可能是化石燃料的燃烧, 尤其是含Pb汽油尾气的排放[24]。

汕头红树林湿地表层沉积物中 PAHs与环境因子关系的研究表明有机碳、黑碳和粒度等对 PAHs在不同站位的分布具有显著影响, 且黑炭是该区域沉积物中PAHs分布的首要因素[28,35]。PAHs含量的垂直分布与黑碳和粉砂均呈显著的线性相关, 但与有机碳无显著的相关性[36]。

3.2 多氯联苯

PCBs在香港、广东、广西、海南、福建等地红树林沉积物中均有检出, 其含量范围介于＜0.1—46.62(ng·g-1dw)之间[13,25,37-38](图 1)。总体来看, 我国红树林湿地沉积物中多氯联苯的污染处于轻微水平,多数样品中该类污染物的浓度低于 ERL, 但某些采样区域或采样点存在 PCBs含量较高的现象。值得关注的是, 珠江口(香港、深圳、珠海)的PCBs含量较高, 污染比较严重, 存在一定的生态风险。

图1 我国红树林沉积物中PCBs的含量水平Fig.1 Concentrations of PCBs in sediments from mangroves of China

香港米埔红树林沉积中 PCBs的总浓度范围为12.1—18.1 ng·g-1, 浓度水平与香港其他红树林沉积物中的浓度相近[13]。也有研究报道香港多个地区红树林沉积物中 PCBs的浓度介于＜ 0.1—25.1 ng·g-1,且存在明显的空间差异[37]。上述红树林沉积物中PCBs的含量水平低于或接近于其临近区域海洋沉积物中该污染物的浓度[13,37]。广东红树林沉积物中PCBs的浓度为 3—47 ng·g-1, 与光滩沉积物中PCBs的浓度及组成上都存在较明显的差异。另外,无论是天然的还是人工种植的次生红树林, 本地种林区内沉积物所受PCBs的污染较轻, 而外来种无瓣海桑(Sonneratia apetala)红树林中PCBs的污染更重[38]。

3.3 农药与抗生素

我国红树林临近区域产业多为农业或水产养殖业, 农药与抗生素的使用导致的残留不可避免进入到红树林生态系统中。农药, 如DDT等持久性有机污染物, 在红树林沉积物中的存留时间长, 其生态风险仍不可忽视。DDT等有机氯农药在我国红树林沉积物中普遍检出, 其含量水平较低, 但少数区域DDT的残留仍需关注。Zheng等[13]发现香港红树林沉积物中DDT在上世纪禁用后并没有出现明显的降低。北部湾滩涂红树林沉积物 DDT的垂直分布情况则表明 DDT出现了浓度增加的趋势(0.2—41.0 ng·g-1)[6]。Tang等[27]对广东湛江红树林表层沉积物中有机氯农药含量研究表明, DDTs与HCHs的平均浓度分别为28 和 0.07 ng·g-1, 但部分采样点DDT含量较高(112 ng·g-1)。海南东寨港红树林表层沉积物中OCPs的浓度范围为 0.31—7.36 ng·g-1, DDTs、HCHs及污染物总量在空间分布上呈现出外湾＞内湾的规律。HCHs的残留以δ-HCH和γ-HCH为主, 且γ-HCH类农药有新的输入, DDTs的主要组分为 p,p'-DDT和p,p'-DDD[38]。 北海大冠沙沉积物中虽有10种农药(0.01—6.92 g·kg-1)被检出而抗生素没有检出, 仲丁威、甲氰菊酯和醚菌酯是主要污染物[11]。Li等[12]对高桥红树林沉积物中抗生素残留的研究发现, 抗生素的浓度范围为 0.08—849 mg·kg-1, 且抗生素浓度水平在不同红树植物群落种存在显著差异。桐花树(Aegiceras corniculatum)群落中磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲嘧啶、诺氟沙星、恩诺沙星、氧四环素等浓度明显高于白骨壤(Avicennia marina), 这与某些红树植物对抗生素的生物降解有关。参考DDT的ERL与 ERM 值(分别为 1.58 和 46.1 ng·g-1)[33], 以及MacDonald[34]等提出的DDT的TEC和PEC值(分别为5.28和572 ng·g-1), 中国红树林沉积物中DDT的含量存在高于 ERL与 TEC的现象, 但总体均低于ERM和PEC, 因此, DDT在红树林沉积物中的生态风险属于较低水平, 湛江红树林部分区域的DDT污染应引起重视。

3.4 其他有机污染物

我国红树林沉积物中总石油烃(petroleum hydrocarbon, TPH)的含量范围为 32—1112 mg·kg-1, 其最高浓度值位于珠江口[13,25,39]。珠江口的TPHs主要来源是汽车尾气的排放, 尤其是不完全燃烧时的排放。原油泄漏导致香港红树林沉积物中TPH的变化,根际沉积物中浓度超过1000 mg·kg-1[36]。

溴代阻燃剂如PBDEs也已在珠江口红树林区沉积物中检测到, PBDEs的主要同系物为BDE209。随着PBDEs的限制使用, 其替代品如DBDPE等的含量在红树林沉积物中也显示出升高的趋势。在中国香港红树林沉积物中含量情况表明, BDE209和ΣPBDEs(不包括 BDE209)的浓度分别为 1.53—75.9 ng·g-1和 0.57—14.4 ng·g-1, 除 BDE209 外, BDE153和BDE183是主要的同系物。沉积物的垂直分布研究表明, 各层均有PBDEs同系物被检出, PBDEs总量均是表层高于底层, 主要同系物 BDE209的含量由底及表呈上升趋势, 因此, 可以推断近些年来Deca-BDE商业品的使用在逐年递增[40]。Zhang等[41]报道了珠江口红树林沉积物中多种溴代阻燃剂的含量水平, 其中PBDEs、十溴二苯乙烷(decabrominated dipheny ethane, DBDPE)和 1.2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷(BTBPE)含量范围分别为 1.2—206 ng·g-1、0.36—34.87 ng·g-1和 nd—0.8 ng·g-1。溴代阻燃剂浓度在不同采样区域的垂直分布存在显著差异, 而DBDPE的含量水平则均显示出逐年增加的趋势。Wu[42]等对珠海淇澳岛红树林沉积物中溴代阻燃剂的调查发现PBDEs、BTBPE、DBDPE的含量范围分别为 30.1—36.5 ng·g-1、0.114—0.124 ng·g-1和 14.6—25.2 ng·g-1,其中BDE209是PBDE的主要同系物, 含量范围为28.4—34.6 ng·g-1; PBDE的含量与氧化还原电势、TOC及粉粒呈正相关关系。

德克隆(dechlorane plus, DP)在红树林沉积物中的空间与垂直分布特征表明, 珠江口红树林中 DP的浓度范围为 0.013—1.50 ng·g-1, 深圳的浓度显著高于珠海与广州, 另外, anti-DP可能存在光/生物降解现象。DP的垂直分布表明其浓度由底层到表层呈显著增加的趋势[43]。

4 有机污染物在红树林生物体中的残留及生物累积

红树植物与林内生物, 如底栖生物和鱼体内均有着一定程度的有机污染物富集。各类有机污染物含量存在着较为明显的种间与组织差异。卤族有机污染物在珠江口红树林生物体内表现出生物放大效应。

林鹏和黄建斌[10]报道的九龙江口红树林区水产品中 OCPs的浓度范围为 25—1610 ng·g-1,表现出了较高的 OCPs生物累积现象, 生物富集因子大小介于68至4352之间且具有明显的组织差异性。红树植物也存在较高的OCPs富集并表现出显著的组织差异性, 秋茄(Kandelia candel)胚轴内 OCPs的含量(3313—4083 ng·g-1)最高, 茎内OCPs含量(49-97 ng·g-1)最低; 红树植物的生物去除和富集能够降低水域 OCPs的含量。广西北海大冠沙红树林区内底栖动物体内共有四种抗生素和三种农药被检出, 不同生境区域的生物体内污染物种类数量与浓度存在显著差别: 如林滩内仅在石磺(Onchidium verruculatum)体内检出农药与抗生素,p,p’-DDT、联苯菊酯及环丙沙星的平均浓度为分别为 5.73 ng·g-1、1 ng·g-1和 1.2 ng·g-1; 而潮沟中的长腕和尚蟹(Mictyris longicarpus)体内甲氰菊酯、环丙沙星的平均浓度是0.93 ng·g-1和0.98 ng·g-1, 曲畸心蛤(Anomalocordia flexuosa)体内含量最高的甲氰菊酯、环丙沙星的平均浓度分别为 1.36 ng·g-1和 0.68 ng·g-1[11]。

Li等发现深圳不同红树林湿地中红树植物对PAHs的富集效应存在显著的组织差异, PAHs在叶中的生物富集因子高于 1.5, 叶中 PAHs的含量(1389—7925 ng·g-1)显著高于根中的浓度(440—6882 ng·g-1)[26]。Liang 等[20]对米埔湿地鱼体内的PAHs研究表明, 罗非鱼(Sarotherodon mossambicus)体内PAHs的含量介于184—854 ng·g-1, BSAF值均低于 1.7, 且 BSAF随着污染物Kow的升高而下降。九龙江口六种底栖动物体内PAHs的研究证实,滩涂鱼体内PAHs的浓度在8月和11月分别为34—49 ng·g-1和 37—51 ng·g-1, 季节差异不显著。PAHs的浓度水平在种间的差异由高到低表现为:紫游 螺 (Neritina violacea)＞ 黑 口 滨 螺 (Littoraria melanostoma)＞可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)＞弹涂鱼(Periophthalmus cantonensis) ＞查加拟蟹守螺(Cerithidea djadjariensis) ＞ 孔鰕虎鱼(Trypauchen vagina)[44]。滩涂红树林种植-养殖耦合系统水产品中多环芳烃含量水平的研究表明, 牡蛎(Concha ostreae)体内的PAHs含量最高, 其浓度范围为 90 到 98.5 ng·g-1之间, 鲻鱼(Mugil cephalu)体内PAHs含量为26至35 ng·g-1之间; 罗非鱼(Tilapia mossambica)体内含量最低; 3环的PAHs是主要组成成分, 占 PAHs总量的的 42%—83%; 脂肪含量是影响不同种类水产品间 PAHs浓度水平的因素;上述水产品的PAHs浓度均在安全食用范围内[45]。深圳红树林隔贻贝(Septifer bilocularis)内氯化二丁基锡(dibutyltin chloride, DBT)、氯化一丁基锡(monobutyltin chloride, MBT)、氯化三苯基锡(triphenyltin chloride, TPT)的含量分别为 2.7、6.3和 127 (ng·g-1ww); 纹藤壶(Balanus amphitrite)体内检出的TPT浓度为105 (ng·g-1ww), 其中TBT的污染较为严重, 其含量高于引起软体动物性畸变的含量, 人为活动尤其是港口航运业造成的有机锡污染对红树林生态系统具有潜在的威胁[46]。汕头红树林湿地蟹类体内未分离复杂化合物含量范围为 10.5—27.4 ng·g-1, 螺类体内为 17.2—41.4ng·g-1, 蟹类体内石油烃具有明显的高等植物蜡源特征而螺类兼具石油源与生源烃的特征, 且蟹类对正构烷烃降解和代谢速率明显高于螺类[47]。珠江口红树林湿地中生物体内卤族有机污染物的生物富集研究表明, 该区域生物体内 PCBs, DDT, PBDEs, DP和DBDPE的浓度分别为 32.1—466, 153—3819, 3.88—59.8, 0.18—6.88, nd(未检出) —30.6和 nd—2.65 ng·g-1脂重; DDT是主要的污染物, 其次为PCBs和PBDEs, 海鳗(Muraenesox cinereus)相较于其他物种富集更多的污染物。上述污染物都表现出了明显的生物放大效应, 其中PCBs, DDTs, PBDEs和DP的营养级放大因子分别为2.76, 2.61, 2.20和2.31[48]。

5 结论与展望

作为陆地向海洋过渡的特殊生态系统, 红树林已成为多种污染物的重要蓄积地。当前我国学者已开展了对红树林湿地环境与生物介质中 PAHs、PCBs、石油烃、农药、抗生素、溴代阻燃剂等的研究。红树林环境及生物介质中均有各类有机污染物的检出, 表明红树林已受到周边地区工农业生产等人为活动的明显影响。总体来看, 我国红树林湿地各类介质所受的有机物污染较轻, 生态风险较低。珠江口、九龙江口等发达地区为PAHs、PCBs等污染严重的区域, 红树林植物、底栖生物及鱼类体内有着一定量的有机污染物的富集。

调查对象的选取上, 目前的研究仍集中于PAHs, PCBs及DDT等传统污染物上, 而近年来新型的持久性有机污染物, 如 Penta-, Octa-BDE和HBCD等的研究工作亟待开展。我国红树林分布广泛, 不同地区的社会经济发展情况、产业结构等存在差异, 故珠江口、九龙江口以外地区红树林湿地的有机污染也应给予足够的重视。此外, 当前的研究所关注的环境介质多为沉积物, 关于大气、水体以及生物富集方面的工作开展更少, 相应的红树林生态系统的建群种及优势种红树植物也应给予足够的重视。

对于沉积物的研究, 可利用同位素定年技术,分析沉积柱中污染物在垂直方向上的迁移转化机理,更好地去研究污染物的时间归趋。有机污染物的生态风险评价上, 当前仍缺乏适应红树林湿地的相关标准, 不同研究在采样过程、污染物选取、分析过程、数据处理上都存在较大的差别, 使得结果在比对上存在难度。

有机金属化合物, 诸如有机锡等在深圳湿地存在很高的生态风险, 故该类污染物需要迫切开展系统和深入的研究, 尤其是生物体的累积和食物链传递对人体健康的影响。可多学科交叉研究典型有机污染物在红树林生态系统中的环境行为,如可应用分子生物学、细胞生物学、生理学及生态学等学科知识从分子水平到生态系统尺度探究典型有机污染物在环境介质、红树植物及海洋生物中的迁移、转化和富集的动态; 探究典型有机污染物对红树植物、海洋生物、根际微生物的基因表达、细胞结构与功能变化的影响; 研究污染物对生态系统基因多样性的干扰效应; 红树植物对不同有机污染物的抗逆机理等。通过实验室与野外研究的有机结合, 采用更为先进的研究技术探索利用红树林植物修复不同有机污染物的机理、过程及实际应用的可行性。

[1]林鹏.中国红树林研究进展[J].厦门大学学报(自然科学版), 2001, 40: 595–603.

[2]LEWIS M, PRYOR R, WILKING L.Fate and effects of anthropogenic chemicals in magrove ecosystems: A review[J]. Environmental Pollution, 2011, 159:2328–2346.

[3]钟燕婷, 张再旺, 唐以杰, 等.淇澳岛两种红树林区大型底栖动物群落比较[J].生态科学 2012, 30(5):493–499.

[4]廖宝文, 张乔民.中国红树林的分布、面积和树种组成[J].湿地科学, 2014, 12: 435–440.

[5]BAYEN S.Occurrence, bioavailability and toxic effects of trace metals and organic contaminants in mangrove ecosystems: A review[J].Environment International.2012,48:84–101.

[6]DAVID K, DETLEF E S B, JOANNA J W.Profiles and inventories of organic pollutants in sediments from the central Beibu Gulf and its coastal mangroves[J].Chemosphere, 2016, 153: 39–47.

[7]戴纪翠, 倪晋仁.红树林湿地环境污染地球化学的研究评述[J].海洋环境科学, 2009, 28(6): 779–784.

[8]王萍, 王学东, 张勇.红树林生态系统多环芳烃的污染研究进展[J].生态环境学报, 2010, 19(2): 466–471.

[9]ZHANG Zaiwang, XU Xiangrong, SUN Yuxin, et al.Heavy metal and organic contaminants in mangrove ecosystems of China: a review[J].Environmental Science and Pollution Research, 2014, 21:11938–11950.

[10]林鹏, 黄建斌.有机氯农药在九龙江口红树林区的分布及其动态[J].厦门大学学报(自然科学版)(增刊), 1996,33: 43–49.

[11]周如琼, 范航清, 何斌源.养殖排放农药和抗生素在红树林区中残留的初步研究[J].广西植物, 2010, 30(6):776–780.

[12]KAISER D, SCHULZ-BULL D E, WANIEK J J, et al.Profiles and inventories of organic pollutants in sediments from the central Beibu Gulf and its coastal mangroves[J].Chemosphere, 2016, 153: 39–47.

[13]ZHENG Gene J, LAM Michael H W, LAM Paul K S, et al.Concentrations of persistent organic pollutants in surface sediments of the mudflat and mangroves at Mai Po Marshes Nature Reserve, Hong Kong[J].Marine Pollution Bulletin, 2000, 40: 1210–1214.

[14]ZHENG Gene J, MAN Ben K W, LAM James C W, et al.Distribution and sources of polucyclic aromatic hydrocarbons in the sediment of a sub-tropical coastal wetland[J].Water Research, 2002, 36: 1457–1468.

[15]TAM N F Y, KE L, WANG X H, et al.Contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of mangrove swamps[J].Environmental Pollution 2001, 114:255–263.

[16]TAM N F Y, YAO MWY.Concentrations of PCBs in coastal mangrove sediments of Hong Kong[J].Mainer Pollution Bulletin, 2002, 44: 642–651.

[17]KE L, WONG TERESA W Y, WONG Y S, et al.Fate of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) contamination in a mangrove swamp in Hong Kong following an oil spill[J].Marine Pollution Bulletin, 2002, 45: 339–347.

[18]KE L, YU K S H, WONG Y S, et al.Spatial and vertical distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in mangrove sediments[J].Science of the Total Environment, 2005,340: 177–187.

[19]YU S H, KE L, WONG Y S, et al.Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) by a bacterial consortium enriched from mangrove sediments [J].Environment International, 2005, 31: 149–154.

[20]LIANG Y, TSE M F, YOUNG L, et al.Distribution patterns of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the sediments and fish at Mai Po Marshes Nature Reserve, Hong Kong[J].Water Research, 2007 41: 1303–1311.

[21]ZHAO Zhenye, ZHUANG Yixuan, GU Jidong.Abundance, composition and vertical distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments of the Mai Po Inner Deep Bay of Hong Kong[J].2012,Ecotoxicology, 21: 1734–1742.

[22]LI Chunhua, ZHOU Hongwei, WONG Yukshan, et al.Vertical distribution and anaerobic biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in mangrove sediments in Hong Kong, South China[J].Science of the Total Environment, 2009, 407: 5772–5779.

[23]WU Qihang, LEUNG J Y S, TAM N F Y, et al.Biological risk and pollution history of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Nansha mangrove, South China[J].Marine Pollution Bulletin, 2014, 85: 92–98.

[24]ZHANG Jun, CAI Lizhe, YUAN Dongxing, et al.Distribution and sources of polynuclear aromatic hydrocar-bons in mangrove surficial sediments of Deep Bay,China[J].Marine Pollution Bulletin, 2004, 49: 479–486.

[25]VANE C H, HARRISON I, KIM A W, et al.Organic and metal contamination in surface mangrove sediments of South China[J].Marine Pollution Bulletin, 2009, 58: 134–144.

[26]LI Fenglan, ZENG Xiaokang, YANG Junda, et al.Contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)in surface sediments and plants of mangrove swamps in Shenzhen, China[J].Marine Pollution Bulletin, 2014, 85:590–596.

[27]TANG Yijie, FANG Zhanqiang, YU Shixiao.Heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons and organochlorine pesticides in the surface sediments of mangrove swamps from coastal sites along the Leizhou Peninsula, South China[J].Acta Oceanologica Sinica 2008, 27: 42–53.

[28]曹启民, 陈桂珠, 缪绅裕.多环芳烃的分布特征及其与有机碳和黑碳的相关性研究——以汕头国际湿地示范区三种红树林湿地表层沉积物为例[J].环境科学学报,2009, 29(4): 861–868.

[29]TIAN Yun, LUO Yuanrong, ZHENG Tianling, et al.Contamination and potential biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in mangrove sediments of Xiamen,China[J].Marine Pollution Bulletin, 2008, 56: 1184–1191.

[30]张军, 袁东星, 陆志强, 等.九龙江口红树林区表层沉积物中多环芳烃含量与来源[J].厦门大学学报(自然科学版), 2003, 42(4): 499–503.

[31]陆志强, 郑文教, 马丽.九龙江口及临近港湾红树林区沉积物中多环芳烃污染现状及评价[J].台湾海峡, 2007,26(3): 321–326.

[32]TIAN Y, LIU H J, ZHENG T L, et al.PAHs contamination and bacterial communities in mangrove surface sediments of the Jiulong River Estuary, China[J].Marine Pollution Bulletin, 2008, 57: 707–715.

[33]LONG E R, MACDONALD D D, SMITH S L, et al.Incidence of adverse biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments[J].Environmental Management, 1995, 19: 81–97.

[34]MACDONALD D D, INGERSOLL C G, BERGER T A.Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2000, 39:20–31.

[35]曹启民, 王华, 伍卡兰, 等.汕头红树林湿地表层沉积物环境因子对 PAHs分布的影响[J].生态环境学报, 2009,18(3): 844–850.

[36]伍卡兰, 曹启民, 陈桂珠.汕头红树林湿地沉积物多环芳烃垂直分布特征[J].生态学杂志, 2009, 28(12):2553–2560.

[37]TAM N F Y, YAO M W Y.Concentrations of PCBs in coastal mangrove sediments of Hong Kong[J].Marine Pollution Bulletin, 2002, 44: 642–651

[38]ZHAO Bo, ZHOU Yanwu, CHEN Guizhu.The effect of mangrove reforestation on the accumulation of PCBs in sediment from different habitats in Guangdong, China[J].Marine Pollution Bulletin, 2012, 64: 1614–1619.

[39]刘华峰,祁士华,苏秋克, 等.海南东寨港表层沉积物中有机氯农药的组成特征[J].中国环境科学, 2007, 27(1):97–101.

[40]TAM N F Y, WONG T W Y, WONG Y S.A case study on fuel oil contamination in a mangrove swamp in Hong Kong[J].Marine Pollution Bulletin, 2005, 51: 1092–1100.

[41]ZHU Haowen, WANG Ying, WANG Xiaowei, et al.Distribution and accumulation of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in Hong Kong mangrove sediments[J].Science of the Total Environment, 2014,468/469: 130–139.

[42]ZHANG Zaiwang, SUN Yuxin, SUN Kaifeng, et al.Brominated flame retardants in mangrove sediments of the Pearl River Estuary, South China: Spatial distribution,temporal trend and mass inventory[J].Chemosphere 2015,123: 26–32.

[43]WU Qihang, LEUNG J Y S, TAM N F Y, et al.Contamination and distribution of heavy metals, polybrominated diphenyl ethers and alternative halogenated flame retarda-nts in a pristine mangrove[J].Marine Pollution Bulletin,2016, 103: 344–348.

[44]SUN Yuxin, ZHANG Zaiwang, XU Xiangrong, et al.Spatial and vertical distribution of Dechlorane Plus in mangrove sediments of the Pearl River Estuary, South China[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2016, 71(3): 359–364.

[45]蔡立哲, 马丽, 袁东星, 等.九龙江口红树林区底栖动物体内的多环芳烃[J].海洋学报, 2005, 27(5): 112–118.

[46]陈冠秋, 李耀初, 黄晋沐, 等.滩涂红树林种植-养殖耦合系统水产品中多环芳烃含量水平分析[J].环境科学,2012,33(6): 1846–1851.

[47]邓利, 黎韵, 陈大玮, 等.深圳蛇口港及深圳湾潮间带动物的有机锡污染[J].环境科学与技术, 2009, 32(6):20–24.

[48]曹启民, 陈桂珠, 黄雄飞, 等.汕头湿地示范区红树林底栖动物体中石油烃组成特征分析[J].环境化学 2009,28(4): 547–552.

[49]SUN Yuxin, ZHANG Zaiwang, XU Xiangrong, et al.Bioaccumulation and biomagnification of halogenated organic pollutants in mangrove biota from the Pearl River Estuary, South China.Marine Pollution Bulletin, 2015,99(1/2): 150–156.

Organic contamination in mangrove ecosystems of China

ZHANG Zaiwang1, LI Jialiang1, SUI Tao1, CHENG Mingming1, SUN Kaifeng2,*
1.Department of Resources and Environment,Binzhou University,Binzhou, 256603,China2.South China Institute of Environmental Sciences,Ministry of Environmental Protection,Guangzhou510535,China

Accompanying with the rapid economic growth, mangroves along the coast of tropical and sub-tropical regions are facing greater pollution pressures.Organic pollutants discharged from land-based sources have threatened the water,sediments and organisms in these wetlands.Data on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT), organochlorine pesticide (OCPs) and other pollutants in water,sediments and organisms from mangroves of China have been summarized to evaluate the current pollution status of mangrove ecosystem in China.Overall, varieties of organic pollutants have been widely detected in water, sediments and organisms from mangroves of China and concentrations of these pollutants are in low levels.OCPs and pesticides are measured in water from the mangroves.Higher concentrations of PAHs and PCBs are found in sediments from mangroves of the Pearl River Estuary and these pollutants tend to pose little risk to the biota.DDT concentrations in sediments of Zhanjiang mangrove deserve great attention.Newly emerging organic pollutants like polybrominated diphenyl ethers(PBDEs) and decabrominated dipheny ethane (DBDPE) are also detected in mangrove sediments of the Pearl River Estuary.Varieties of organic pollutants are found in mangrove plants, zoobenthos and fish.Mangrove wetlands are important reservoir of organic pollutants.

mangrove; organic contaminants; ecological risk; bioaccumulation

10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.05.030

X55

A

1008-8873(2017)05-232-09

张再旺, 李甲亮, 隋涛, 等.中国红树林湿地有机污染物研究进展[J].生态科学, 2017, 36(5): 232-240.

ZHANG Zaiwang, LI Jialiang, SUI Tao, et al.Organic contamination in mangrove ecosystems of China[J].Ecological Science, 2017,36(5): 232-240.

2016-11-02;

2016-12-26

国家自然科学基金项目(21307140,41476099); 中央级公益性科研院所基本科研项目(PM-zx703-201602-043, PM-zx097-201602-045); 滨州学院“博士学位人员及具有硕士学位的高级职称人员科研启动费”项目(2016Y33)

张再旺(1985—), 男, 山东滨州人, 博士, 从事环境生态方面的研究, E-mail: zzwangbzu@163.com

*通信作者:孙凯峰, 男, 博士, 副研究员, 主要从事海洋环境污染与藻类生理生态学研究, E-mail: sunkaifeng@scies.org