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持久性卤代烃(PHHs)具有很强的亲脂性和生物可富集性,并可以沿食物链产生生物放大效应,从而对野生生物和人类产生毒害作用。电子垃圾拆解地及其邻近区域是PHHs典型污染区域,然而这些区域PHHs在高营养级生物(如鸟类)体内的生物放大效应及其潜在的毒害作用尚不清楚。本研究测定了电子垃圾拆卸区普通翠鸟肌肉及其食物(各种小鱼)中PBDEs、DBDPE、BTBPE和DP等PHHs的含量,评估了这些污染物在翠鸟体内的累积特征及可能的生物放大效应。我们还测定了电子垃圾拆解地翠鸟和鹊鸲肝脏中PBDEs和PCBs含量,并测试了肝脏中外源性污染物代谢相关酶(EROD、PROD、SOD和GST)的活性和血清中甲状腺激素(TT4、TT3、FT4和FT3)浓度,初步探讨了鸟类对这些污染物的生物标志物响应。此外,我们还调查了鼎湖山国家自然保护区翠鸟肌肉中PHHs的含量及其污染物组成特征,评估了其潜在的毒害作用。主要结论如下:
电子垃圾拆卸区普通翠鸟肌肉中检测到较高浓度的ΣPBDEs、DBDPE和BTBPE残留,其中值浓度分别为8760、12和7.7 ng/g脂重。大部分PBDE单体生物放大因子(BMF)都大于1,其中BDE153、BDE183、BDE196、BDE197、BDE202和BDE203的BMF值较高,表明这些化合物在翠鸟体内产生了生物放大效应。DBDPE和BTBPE的BMF值分别为0.1-0.77和1.9-3.6。在翠鸟某些捕食关系中BTBPE的BMF值与低溴代(三溴到五溴)PBDEs相当,表明BTBPE的大量使用可能具有较大的环境风险。普通翠鸟中BDE202和BDE207与BDE209的含量比值要显著性高于其食物,并且这些比值与BDE209的浓度呈显著性负相关,表明翠鸟可能对BDE209具有代谢作用。这也是首次报道鸟类对DBDPE和BTBPE生物放大数据。
电子垃圾拆卸区普通翠鸟肌肉中ΣDP的浓度范围为29-150 ng/g脂重(中值为58 ng/g脂重),高于对照区(中值3.9 ng/g脂重)10倍以上。电子垃圾拆卸区普通翠鸟fanti值(0.65)显著低于对照区(0.76)。并且fanti值与ΣDP的残留浓度具有显著的负相关性(r2=0.41,p<0.0001)。这些结果表明DP的残留浓度可能会影响生物体内DP的同系物组成。
鼎湖山自然保护区普通翠鸟肌肉中ΣPCBs、ΣPBDEs、DBDPE和BTBPE浓度范围分别为490-3000、51-420、0.44-90和0.04-0.87 ng/g脂重。除BTBPE外,其它测定的污染物浓度普遍高于对照区(2-5倍)。鼎湖山自然保护区和对照区持久性卤代烃的组成模式也不尽相同,其中鼎湖山翠鸟肌肉中PCBs含量占总持久性卤代烃的比例(45%)显著高于对照区(17%)。翠鸟肌肉中计算的共面PCBs毒性当量(TEQs)值范围为18-66 pg/g湿重,其浓度已经达到或超过了影响某些鸟类生殖或发育障碍的报道值。
除PROD外,电子垃圾拆卸区普通翠鸟肝脏中EROD、SOD和GST酶的活性显著性高于两个对照区。此外,肝脏中EROD和SOD酶的活性与PBDEs和PCBs含量呈显著性相关性:EROD的活性随着PBDEs和PCBs浓度的增加而增加,但SOD的活性却是随着PBDEs和PCBs浓度的增加而降低。这一结果表明,电子垃圾拆卸区普通翠鸟肝脏中EROD、SOD和GST等酶的活性可能受PBDEs和PCBs的诱导,并且可能已经产生了氧化胁迫效应。电子垃圾拆卸区鹊鸲肝脏中仅有EROD的活性显著性高于对照区,没有发现外源性代谢相关的酶活性与PBDEs或PCBs含量存在相关性,表明电子垃圾拆卸区鸟类对于污染物的响应存在种间特异性。
虽然电子垃圾拆卸区,普通翠鸟和鹊鸲中PBDEs和PCBs的浓度比两个对照区高一到二个数量级,但电子垃圾拆卸区和对照区鸟类血清中甲状腺激素含量并不存在显著性差异。这一结果表明电子垃圾拆卸区PBDEs和PCBs污染可能没有影响到鸟类甲状腺激素水平稳态平衡。但是,电子垃圾拆卸区普通翠鸟中TT4浓度与肝脏中PBDEs和PCBs的含量呈显著负相关性,表明PBDEs和PCBs可能影响了翠鸟对甲状腺激素的合成、转运或代谢。