胡 英,祁士華,袁林喜

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢430074)

洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中有機(jī)氯農(nóng)藥的分布

胡 英,祁士華*,袁林喜

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢430074)

對(duì)我國(guó)中部地區(qū)洪湖濕地6種水鳥(niǎo)肝臟中20種有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行了測(cè)量.發(fā)現(xiàn)DDTs是最主要的OCPs,約占總OCPs的38.3%～93.0%,其平均含量范圍為2.74～121.72ng/g 濕重.HCHs和DDTs的富集形態(tài)說(shuō)明洪湖濕地這些有機(jī)氯農(nóng)藥主要來(lái)源于歷史殘留.不同水鳥(niǎo)肝臟中∑OCPs含量差異顯著(P<0.01),表現(xiàn)為白鷺和池鷺體內(nèi)OCPs含量(37.91～137.22ng/g 濕重)要遠(yuǎn)高于其他水鳥(niǎo)(5.00～21.49ng/g 濕重),這種差異的產(chǎn)生主要與其飲食習(xí)性有關(guān).大多數(shù)水鳥(niǎo)HCHs性別間基本無(wú)差異;但白鷺、池鷺雄性水鳥(niǎo)中總OCPs平均含量(白鷺:136.90ng/g 濕重;池鷺:52.41ng/g 濕重)高于雌性水鳥(niǎo)(白鷺:126.60ng/g 濕重; 池鷺:49.78ng/g 濕重).與已有研究相比,洪湖濕地水鳥(niǎo)體內(nèi)OCPs含量處于較低水平.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明研究區(qū)水鳥(niǎo)肝臟中OCPs含量不會(huì)對(duì)該地區(qū)水鳥(niǎo)種群產(chǎn)生不利效應(yīng).

有機(jī)氯農(nóng)藥；水鳥(niǎo)；洪湖濕地

有機(jī)氯農(nóng)藥(OCPs)由于其高效、低成本、殺蟲(chóng)譜廣和使用方便等特點(diǎn),曾廣泛用于農(nóng)業(yè)、防治瘧疾、斑疹傷寒、家庭衛(wèi)生等方面.有機(jī)氯農(nóng)藥具有“三致”(致癌、致畸、致突變)作用,而且能夠?qū)е律矬w內(nèi)分泌紊亂、生殖及免疫機(jī)能失調(diào)、神經(jīng)行為和發(fā)育紊亂等嚴(yán)重疾病[1].20世紀(jì)70～80年代,包括中國(guó)在內(nèi)的20多個(gè)國(guó)家禁止了HCHs和DDTs等有機(jī)氯農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用.但由于有機(jī)氯農(nóng)藥的使用量大和降解緩慢等特點(diǎn),其仍然是目前環(huán)境中檢出率較高的一類污染物[2-4].

濕地是介于水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的一種過(guò)渡類型,約占陸地面積的6.4%.水鳥(niǎo)作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,因其覓食活動(dòng)范圍較大,處于食物鏈相對(duì)較高的位置,是濕地環(huán)境污染狀況最適宜的生物指示物[6].而且,鳥(niǎo)類與人類處于相近的食物鏈地位,因此利用水鳥(niǎo)可以間接評(píng)價(jià)環(huán)境污染對(duì)人群健康的潛在威脅.目前,部分學(xué)者已對(duì)我國(guó)水鳥(niǎo)組織中的 OCPs進(jìn)行了報(bào)道,主要集中于我國(guó)南部和北部[6-8],但我國(guó)中部地區(qū)相關(guān)報(bào)道較少[9].

洪湖濕地位于我國(guó)中部,是長(zhǎng)江中游地區(qū)重要的濕地生態(tài)區(qū)域,其在水體凈化、調(diào)蓄洪水、漁業(yè)生產(chǎn)和提供生產(chǎn)、生活用水等方面發(fā)揮著巨大作用,于2008年列入《國(guó)際重要濕地名錄》.同時(shí),它也是眾多濕地遷徙水禽重要的繁殖地、中途停留地和越冬地.據(jù)統(tǒng)計(jì),洪湖共有鳥(niǎo)類133種,其中國(guó)家一級(jí)保護(hù)物種6種,國(guó)家二級(jí)保護(hù)鳥(niǎo)類13種,湖北省重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類38種.作為我國(guó)重要的糧食和棉花產(chǎn)地之一,有機(jī)氯農(nóng)藥曾廣泛用于洪湖地區(qū).因此,本文的研究?jī)?nèi)容是研究洪湖濕地環(huán)境中水鳥(niǎo)體內(nèi)有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留、組成特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),這對(duì)了解該地區(qū)有機(jī)氯污染狀況具有十分重要的意義.

1 材料與方法

1.1 樣品采集

在洪湖保護(hù)區(qū)相關(guān)部門的幫助下,分別于2011年8月和2012年2月對(duì)洪湖濕地典型水鳥(niǎo)進(jìn)行了采集,包括白鷺(Egretta garzetta)、池鷺(Ardeola bacchus)、骨頂雞(Fulica atra)、綠翅鴨(Anas crecca)、綠頭鴨(Anas platyrhynchos)和豆雁(Anser fabalis)共6種.所有水鳥(niǎo)在死亡后立即稱重、確定性別,隨后進(jìn)行解剖將肝臟分離出來(lái),用鋁箔包好,放置于聚乙烯袋中,保存在-20℃待分析.所采集水鳥(niǎo)具體信息見(jiàn)表1.

表1 洪湖濕地水鳥(niǎo)的生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)Table1 Ecological data of waterbirds from Honghu wetland

1.2 樣品的預(yù)處理

生物樣品中 OCPs的分析方法參照文獻(xiàn)[2,10].具體為:將水鳥(niǎo)肝臟用攪拌機(jī)破碎均勻,稱取5g肝臟樣品加入適量無(wú)水NaSO4,用濾紙包好,加入回收率指示物TCmX和PCB209和180mL體積比為2:1的二氯甲烷和丙酮混合液索氏抽提48h.將萃取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至5mL,1mL用重量法測(cè)脂質(zhì)[11],4mL加入濃硫酸凈化去脂,之后過(guò)硫酸硅膠(6cm)和氧化鋁(3cm)層析柱,并用體積比為2:3的二氯甲烷/正己烷混合液淋洗;淋洗液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至5mL,轉(zhuǎn)移到2mL細(xì)胞瓶中,然后用高純?nèi)岷偷獨(dú)鉂饪s至0.2mL,加入內(nèi)標(biāo)五氯硝基苯(PCNB)冷凍保存至上機(jī)分析.

1.3 儀器分析

用安捷倫7890型氣相色譜儀(GC-ECD)對(duì)樣品中的有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行定量分析.色譜柱為HP-5石英毛細(xì)管柱(30m×0.32mm i.d.×0.25μm),高純氮?dú)庾鳛檩d氣(純度>99.999%),流速為2.5mL/min.進(jìn)樣口和檢測(cè)器溫度分別為290℃和300℃.爐溫升溫程序如下:初始溫度100℃,保持1min后以4℃/min升至200℃,再以2℃/min升高至230℃,最后以8℃/min升高至280℃.GC進(jìn)樣量2μL,采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量.

1.4 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

每個(gè)樣品在索氏抽提前加入回收率指示物TCmX和PCB209,以監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中的損失.每批樣品(n=10)分析2個(gè)空白樣,其中一個(gè)空白樣中加內(nèi)標(biāo),空白樣中目標(biāo)化合物低于儀器檢出限,加分析一個(gè)平行樣,測(cè)試結(jié)果表明平行樣中大多數(shù)化合物的相對(duì)偏差低于10%.空白樣品的加標(biāo)回收率范圍為95%～105%.本方法樣品中TCmX和PCB209的平均回收率分別為72%±7%和76%±8%,所有樣品均經(jīng)過(guò)回收率校正.

2 結(jié)果與討論

2.1 水鳥(niǎo)肝臟中OCPs的含量

表2為洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中各OCPs的殘留含量.從表2可見(jiàn),洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中絕大多數(shù)有機(jī)氯污染物均被檢出,其中 HCHs、DDTs和HCB檢出率高達(dá)100%,其他OCPs如七氯、氯丹、硫丹、艾氏劑、異狄氏劑和狄氏劑也均有不同程度檢出.目前關(guān)于洪湖表層水體、沉積物和水生植物中有機(jī)氯農(nóng)藥的研究已有相關(guān)報(bào)道[10,12],這些研究表明有機(jī)氯農(nóng)藥在洪湖地區(qū)廣泛存在,特別是我國(guó)曾大量使用的HCHs、DDTs.

研究區(qū)20種 OCPs的總平均含量范圍為6.33～129.25ng/g 濕重(ww),其中 DDTs為最主要的OCPs,占總OCPs的38.3%～93.0%(圖1A),最大值出現(xiàn)在白鷺肝臟中(121.72ng/g ww),最小值出現(xiàn)在豆雁肝臟中(2.74ng/g ww).這個(gè)殘留水平是 HCHs、七氯、氯丹、硫丹、HCB、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑含量的1～3個(gè)數(shù)量級(jí).關(guān)于我國(guó)其他地區(qū)水鳥(niǎo)體內(nèi)較高的 DDTs含量也有相關(guān)報(bào)道[6,13],這些結(jié)果均表明我國(guó)水鳥(niǎo)體內(nèi)存在高含量的DDTs殘留.不同于DDTs,水鳥(niǎo)肝臟中 HCHs含量相對(duì)較低,其平均含量范圍為0.90～3.33ng/g ww,占總 OCPs的百分比為2.3%～30.5%.歷史上,我國(guó)工業(yè) HCHs的使用量遠(yuǎn)高于DDTs,約為DDTs使用量的10倍[14].本研究中 HCHs在生物體內(nèi)的低含量可能源于HCHs較低的脂溶性(HCHs: logKow=3.7～3.9; DDTs: logKow=5.3～6.2),并且HCHs在生物體中的半衰期比DDTs短[15],這些使得HCHs在很大程度上不易被生物富集.蘇秋克等[10]在洪湖中的螃蟹、鰱魚(yú)、鯽魚(yú)體內(nèi)檢出了較低含量的HCHs,平均含量分別為11.40,2.95,4.95ng/g ww;而 DDTs的含量較高,對(duì)應(yīng)平均含量為21.35,59.03,91.48ng/g ww,約為HCHs含量的2～20倍,與本研究結(jié)果相似.水鳥(niǎo)肝臟中其他OCPs,HCB、∑HEPTs、∑CHLs、∑ENDs、∑Aldrins的平均含量范圍分別為 0.09-3.11,0.21-1.66,0.06-0.44, n.d.-0.83,0.42-1.49ng/g ww,分別占總OCPs的0.7%～6.0%,0.2%～26.2%,0.1%～3.9%,0～8.4%,1.1%～10.8%.

表2 洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中有機(jī)氯農(nóng)藥的含量(ng/g 濕重)Table2 Concentrations of OCPs in the liver of waterbirds from Honghu wetland (ng/g wet weight)

2.2 水鳥(niǎo)肝臟中OCPs的組成

2.2.1 HCHs 研究區(qū)水鳥(niǎo)肝臟中HCHs的4種同系物α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH平均含量范圍分別為0.15～0.29,0.24～1.37,0.15～1.08,0.17～0.69ng/g ww,分別占總 HCHs的11.1%～18.2%、26.9%～54.8%、13.9%～30.8%、16.7%～28.1%,見(jiàn)圖1B.

在所有水鳥(niǎo)中,白鷺、池鷺、骨頂雞、綠翅鴨和綠頭鴨肝臟中HCHs均以β-HCH為主,但豆雁中則是以γ-HCH(31.1%)為主.其他地區(qū)水鳥(niǎo)肌肉、肝臟和卵中也發(fā)現(xiàn)β-HCH為主要的HCHs[8,16],這主要源于(1)與α-HCH和γ-HCH相比,β-HCH在水生生物體內(nèi)有較高的穩(wěn)定性和生物富集因子[17];(2)可能源于α-HCH和 γ-HCH在生物體內(nèi)代謝為β-HCH[18].目前使用的HCH產(chǎn)品包括林丹(γ-HCH:99%)和工業(yè)六六六(α-HCH:60%～70%, β-HCH:5%～12%, γ-HCH:10%～15%和δ-HCH:6%～10%)[19].本研究中β-HCH高百分比以及部分鳥(niǎo)體內(nèi)γ-HCH的存在說(shuō)明研究區(qū)HCHs主要還是歷史殘留,另外可能還存在新的輸入.據(jù)報(bào)道,我國(guó)自1983年禁止了工業(yè)HCHs的生產(chǎn)和使用后,林丹一直被用于農(nóng)業(yè)地區(qū)的害蟲(chóng)防治[20].龔相宜等[21]對(duì)洪湖表層沉積物中 HCHs的分布及來(lái)源研究結(jié)果表明部分沉積物中γ-HCH所占百分比高達(dá)50%以上,從而推斷存在林丹的輸入,與本文研究結(jié)論類似.

圖1 洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中有機(jī)氯農(nóng)藥的組成Fig.1 Composition of organochlorine pesticides in the liver of waterbirds from Honghu wetland

2.2.2 DDTs 在 DDTs中,p,p’-DDE與 p,p’-DDT在所有樣品中均有檢出,p,p’-DDD的檢出率為88%,o,p’-DDT的檢出率為60%.洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中 DDTs的組成見(jiàn)圖1C,p,p’-DDE、p,p’-DDD、o,p’-DDT與p,p’-DDT相應(yīng)的平均含量范圍分別為0.08-74.51, n.d.-1.53, n.d.-11.29,1.51-2.66ng/g ww,分別占總 DDTs的2.9%～86.6%,0～4.0%,0～71.8%,2.7%～97.1%.從圖1C中可看到,白鷺、池鷺和綠翅鴨肝臟中DDTs以 p,p’-DDE為主,綠頭鴨和豆雁肝臟中DDTs以p,p’-DDT為主,骨頂雞肝臟中DDTs以o,p’-DDT為主.o,p’-DDT在DDTs四種異構(gòu)體中最不穩(wěn)定,而且在環(huán)境中能很快被代謝掉[22],這可能是 o,p’-DDT在部分樣品中未檢出的原因.本研究中大多數(shù)水鳥(niǎo)肝臟中高含量的 p,p’-DDE和低檢出率的o,p’-DDT說(shuō)明洪湖濕地DDTs主要是以歷史殘留為主.另外,對(duì)洪湖表層沉積物和水生生物中 DDTs的研究表明洪湖表層沉積物中DDTs主要為p,p’-DDE和o,p’-DDT,螃蟹、鯽魚(yú)和鳙魚(yú)肌肉中DDTs主要為p,p’-DDE[10],進(jìn)一步說(shuō)明洪湖濕地大多數(shù)水鳥(niǎo)肝臟中p,p’-DDE為主要的DDTs的原因.我國(guó)自1983年禁止工業(yè)DDT的生產(chǎn)和使用后,工業(yè)DDT在我國(guó)一些地區(qū)仍被用于瘧疾控制和漁船抗污涂料的添加劑;另外,三氯殺螨醇被廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如棉花栽培和果樹(shù)病蟲(chóng)害防治等,成為我國(guó)東南部地區(qū)現(xiàn)今DDT污染最重要的來(lái)源,也是本研究中部分水鳥(niǎo)肝臟中DDTs以p,p’-DDT和o,p’-DDT為主的可能原因[23].

2.2.3 其他 OCPs HCB是一類廣泛存在的污染物,它主要用于生產(chǎn)五氯酚鈉和控制釘螺中血吸蟲(chóng)的農(nóng)藥.在本研究中,HCB在所有樣品中均有檢出,其平均含量范圍為0.09～3.11ng/g ww,占總 OCPs的0.7%～6.0%.洪湖位于江漢平原東南部,是我國(guó)主要的生產(chǎn)糧食和棉花的產(chǎn)地之一,同時(shí),洪湖市50年代也是血吸蟲(chóng)流行病的高發(fā)地區(qū),20世紀(jì)曾廣泛使用五氯酚鈉消滅血吸蟲(chóng),而HCB是生產(chǎn)五氯酚鈉的主要中間體,這可能是該地區(qū)HCB濃度相對(duì)其他農(nóng)藥檢出率較高的原因之一.另外,Zhou等[24]也報(bào)道了HCB是江漢平原地區(qū)河水、地下水和土壤中較頻繁檢出的一類污染物.

七氯和七氯環(huán)氧化物在所有樣品中均有檢出,其平均含量范圍為0.10～1.60,0.05～0.39ng/g ww.研究表明在生物體內(nèi)七氯會(huì)很快被代謝成七氯環(huán)氧化物[25].本研究水鳥(niǎo)肝臟中七氯/(七氯+七氯環(huán)氧化物)比值為0.46～0.97(圖1D),說(shuō)明研究區(qū)存在新的輸入.對(duì)于其他 OCPs,除反式-九氯和硫丹Ⅰ檢出率低于60%外,其他均在大多數(shù)樣品中得以檢出.氯丹類農(nóng)藥中反式-氯丹占主要,約為總氯丹含量的40%左右;硫丹類農(nóng)藥中則主要為硫丹硫酸鹽,其次為硫丹Ⅱ.在環(huán)境中,反式-氯丹較順式-氯丹更易被降解[20];而硫丹在生物體內(nèi)可快速轉(zhuǎn)化為硫丹硫酸鹽,因此,本研究中氯丹和硫丹的組成特征表明氯丹可能存在新的輸入,而硫丹則發(fā)生了高度降解.另外,艾氏劑、異狄氏劑和狄氏劑在洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中均有檢出,含量范圍為0.05～0.19,0.04～0.15,0.33～1.22ng/g ww,分別占總OCPs的0.2%～1.4%,0.1%～1.0%,1.0%～8.8%.與HCHs和DDTs相比,這些污染物含量普遍偏低,這主要是因?yàn)槠呗?、氯丹、硫丹在我?guó)使用較少,而艾氏劑、狄氏劑和異狄氏劑則未曾在我國(guó)使用.安瓊等[26]檢測(cè)出無(wú)錫太湖地區(qū)不同年齡夜鷺體內(nèi)艾氏劑、狄氏劑和異狄氏劑殘留量分別為n.d.～3.2,5.2～9.6,0.90～3.8ng/g ww;另外,龔鐘明等[27]發(fā)現(xiàn)太湖夜鷺幼鳥(niǎo)食物、覓食地底泥中也檢出不同含量的艾氏劑、狄氏劑和異狄氏劑,這些研究結(jié)果說(shuō)明盡管我國(guó)未曾使用這類農(nóng)藥,但由于大氣傳輸或其他方式,這些污染物在我國(guó)不同環(huán)境介質(zhì)中廣泛存在,但含量普遍較低.

2.3 種間、性別間OCPs分布差異

為了比較不同種類水鳥(niǎo)體內(nèi)污染物的殘留差異,對(duì)水鳥(niǎo)肝臟中∑OCPs進(jìn)行了單因素方差分析(樣品數(shù)量≥3).結(jié)果表明,∑OCPs含量種間差異顯著(P<0.01, F=8.79),并且白鷺和池鷺肝臟中∑OCPs明顯要高于骨頂雞、綠翅鴨、綠頭鴨,骨頂雞、綠翅鴨、綠頭鴨要高于豆雁,這可能主要取決于其取食習(xí)性.白鷺和池鷺屬于鷺科水鳥(niǎo),是食魚(yú)性鳥(niǎo)類;骨頂雞、綠翅鴨、綠頭鴨為雜食性水鳥(niǎo);而豆雁為植食性水鳥(niǎo);因此,與其他鳥(niǎo)類相比,食魚(yú)性鳥(niǎo)類白鷺和池鷺能夠攝取和富集更多的有機(jī)污染物,其次為雜食性鳥(niǎo)類,最后為植食性鳥(niǎo)類.已有相似研究表明,食魚(yú)性鳥(niǎo)類體內(nèi)有機(jī)氯殘留水平高于雜食性和食草性鳥(niǎo)類,并認(rèn)為肝微粒體活性低是這些食魚(yú)性鳥(niǎo)類能大量富集有機(jī)氯的原因[8,15].關(guān)于鷺科水鳥(niǎo)體內(nèi)高含量的OCPs的研究也有相關(guān)報(bào)道[5],這源于這類水鳥(niǎo)以魚(yú)為主食,在食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)相對(duì)較高.盡管白鷺和池鷺均為食魚(yú)性鳥(niǎo)類,但白鷺組織中 OCPs含量明顯高于池鷺,可能與其所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)別有關(guān).這兩類水鳥(niǎo)體內(nèi) δ15N含量表明(表1),白鷺的營(yíng)養(yǎng)級(jí)別要比池鷺高.這與它們的食物組成一致.白鷺的食物主要以鯽魚(yú)、鰱魚(yú)和鳊魚(yú)為主(接近100%),而池鷺的食物以小型魚(yú)類為主(89%),兼食少量植物性食物.雜食性鳥(niǎo)類OCPs的殘留差異不大,很大程度上與這些鳥(niǎo)類的食物組成相似相關(guān).骨頂雞植物性食物占74%,動(dòng)物性食物為5%.綠翅鴨植物性食物占69%,動(dòng)物性食物占12%.而綠頭鴨植物性食物占79%,動(dòng)物性食物占8%.

為研究性別對(duì)水鳥(niǎo)體內(nèi) OCPs含量的影響,選取樣品數(shù)量n≥3的水鳥(niǎo)進(jìn)行分析,研究區(qū)不同性別水鳥(niǎo)肝臟中各OCPs的含量見(jiàn)圖2所示.

圖2 洪湖濕地不同性別水鳥(niǎo)肝臟中OCPs的含量Fig.2 Sex-related differences in OCP concentrations in the liver of waterbirds from Honghu wetland

從圖2中可看到,水鳥(niǎo)不同性別間HCHs基本無(wú)差異除白鷺雄性水鳥(niǎo)略高于雌性外;對(duì)于DDTs、∑Others和∑OCPs,白鷺、池鷺雄性水鳥(niǎo)中含量高于雌性水鳥(niǎo),骨頂雞、綠翅鴨和綠頭鴨不同性別間 OCPs含量基本相當(dāng).這可能是因?yàn)樗B(niǎo)一般于6～7月產(chǎn)卵,而本研究中白鷺和池鷺采集于8月份,而在此期間雌性水鳥(niǎo)可以通過(guò)產(chǎn)卵的方式將體內(nèi)部分污染物排出體外,從而減輕自身污染物的負(fù)擔(dān),由此導(dǎo)致雌性水鳥(niǎo)體內(nèi)有機(jī)氯含量比同類雄性水鳥(niǎo)低.骨頂雞、綠翅鴨和綠頭鴨于次年2月份采集,其中綠翅鴨均為幼鳥(niǎo),從而這些水鳥(niǎo)不同性別間 OCPs含量差異不明顯.部分研究表明雄性鳥(niǎo)類體內(nèi)有機(jī)氯含量要高于雌性[15],但有些報(bào)道表明雌性鳥(niǎo)類體內(nèi)有機(jī)污染物含量與雄性鳥(niǎo)類相當(dāng)甚至更高[28].Donaldson等[29]發(fā)現(xiàn)美國(guó)雄性白鵜鶘肝臟中大多數(shù)有機(jī)氯含量要明顯高于雌性鵜鶘,并認(rèn)為這種差異的產(chǎn)生是雌性鳥(niǎo)類在產(chǎn)卵期間排泄掉了這些污染物.Buckman等[30]對(duì)于產(chǎn)卵期前采集的不同性別鳥(niǎo)類中有機(jī)氯含量差異研究發(fā)現(xiàn),除肝臟中DDTs外,不同性別鳥(niǎo)類有機(jī)氯含量差異不明顯.

2.4 水鳥(niǎo)肝臟中OCPs風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

目前,國(guó)際上關(guān)于水鳥(niǎo)組織中20種OCPs的研究較少,因此,本文僅對(duì)HCHs和DDTs的含量與已有報(bào)道進(jìn)行了比較.與已有研究相比,洪湖池鷺肝臟中 DDTs含量與我國(guó)南部池鷺處于同一水平(1.6～370ng/g ww)[8],遠(yuǎn)低于印度南部本地遷徙鳥(niǎo)(67～13000ng/g ww)[28]、希臘白鷺(60.8～1590ng/g ww)[31]和西班牙游隼(379～10805ng/g ww)、燕隼(325～63381ng/g ww)[32].對(duì)于鴨科水鳥(niǎo),研究區(qū)綠翅鴨和綠頭鴨肝臟中 HCHs含量與白洋淀鴨子(0.9～5.0ng/g ww)[33]和伊拉克地區(qū)綠翅鴨、綠頭鴨和針尾鴨等鴨科水鳥(niǎo)(0.5～8ng/g ww)[34]處于同一水平;DDTs含量略高于白洋淀鴨子(0.3～2.8ng/g ww)[33],但遠(yuǎn)低于伊拉克地區(qū)的綠翅鴨、綠頭鴨和針尾鴨等鴨科水鳥(niǎo)(156～561ng/g ww)[34].希臘小葦鳽、白鸛、白鷺等水鳥(niǎo)肝臟中艾氏劑、異狄氏劑和狄氏劑的平均含量范圍為n.d.～19.9, n.d.～3.28, n.d.～15.0ng/g ww[31],高于我國(guó)洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中相應(yīng)污染物的含量.總體而言,我國(guó)洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中 OCPs含量處于較低水平.

水鳥(niǎo)體內(nèi)高含量的 OCPs會(huì)導(dǎo)致鳥(niǎo)類慢性中毒、蛋殼變薄易脆、孵化率下降、繁殖能力降低、致死等[5].據(jù)報(bào)道,當(dāng)環(huán)頸椎和美國(guó)紅隼卵中β-HCH和γ-HCH含量分別高達(dá)10000和5500ng/g ww時(shí)會(huì)對(duì)其孵化率造成影響;食魚(yú)型鳥(niǎo)類卵中p,p’-DDE含量超過(guò)2800ng/g ww會(huì)產(chǎn)生生殖障礙[35].成年大白鷺肝臟中 p,p’-DDE濃度達(dá)到123300ng/g ww 將導(dǎo)致其卵殼破裂[36];當(dāng)超過(guò)569740ng/g ww時(shí)將致死[37].當(dāng)鳥(niǎo)體內(nèi)七氯含量達(dá)到1500ng/g時(shí)將會(huì)影響整個(gè)鳥(niǎo)群的繁殖率[38];紅隼肝臟中狄氏劑含量為9000ng/g ww或異狄氏劑含量超過(guò)510ng/g時(shí)將產(chǎn)生致死效應(yīng)[39].綠頭鴨通過(guò)攝取不同狄氏劑含量的食物(0.5×10-6和3.0×10-6g/g)發(fā)現(xiàn)當(dāng)食物中 dieldrin含量為3.0×10-6g/g時(shí)胚胎存活率下降9.6%[40].洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中 OCPs的含量遠(yuǎn)低于上述報(bào)道的限值,因此對(duì)該地區(qū)水鳥(niǎo)種群產(chǎn)生危害較小.

3 結(jié)論

3.1 洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中絕大多數(shù) OCPs均被檢出,其中 HCHs、DDTs和 HCB檢出率高達(dá)100%,20種 OCPs的總平均含量范圍為6.33～129.25ng/g ww,DDTs為最主要的 OCPs,占總OCPs的38.3%～93.0%.

3.2 在大多數(shù)水鳥(niǎo)肝臟中,β-HCH和p,p’-DDE分別為主要的HCHs和DDTs,不同污染物的組成及同系物比值說(shuō)明HCHs、DDTs和硫丹主要為歷史殘留,而七氯和氯丹類農(nóng)藥存在新的輸入,艾氏劑、異狄氏劑和狄氏劑可能通過(guò)大氣傳輸或其他方式進(jìn)入研究區(qū).

3.3 ∑OCPs含量種間差異顯著,白鷺和池鷺明顯高于骨頂雞、綠翅鴨、綠頭鴨,骨頂雞、綠翅鴨和綠頭鴨高于豆雁,主要與其飲食習(xí)性相關(guān).大多數(shù)水鳥(niǎo)不同性別間 HCHs基本無(wú)差異;對(duì)于DDTs、∑Others和∑OCPs,白鷺、池鷺雄性水鳥(niǎo)中含量高于雌性水鳥(niǎo),其他水鳥(niǎo)性別間差異不明顯,主要與其采樣時(shí)間和年齡有關(guān).

3.4 與國(guó)內(nèi)外已有研究相比,洪湖濕地水鳥(niǎo)肝臟中 OCPs含量處于較低水平,并低于已報(bào)道的能產(chǎn)生不利效應(yīng)的限值.

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致謝：感謝李豐、劉佳、瞿程凱等在采樣、樣品測(cè)試過(guò)程中給予的幫助！

Distribution of organochlorine pesticides in the liver of waterbirds from Honghu wetland, Central China.

HU Ying1, QI Shi-hua1*, YUAN Lin-xi1
(State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology, China University of Geosciences, Wuhan430074, China). China Environmental Science,2014,34(8)：2140～2147

Twenty organochlorine pesticides (OCPs) were measured in the liver of six waterbird species from Honghu wetland. Among OCPs, DDTs were the most prevalent compounds (38.3%～93.0%), with average concentration ranging from2.74 to121.72ng/g wet weight. The accumulation profiles of HCHs and DDTs suggested that these OCPs in the Honghu wetland were largely derived from historical usage. Significant interspecific differences were observed in the levels of sum OCPs in the liver of all waterbirds (P<0.01). Concentrations of total OCPs in little egrets (Egretta garzetta) and chinese-pond herons (Ardeola bacchus) (37.91～137.22ng/g wet weight) were higher than those in the other birds (5.00～21.49ng/g wet weight), which might be attributed to their different dietary habits. Higher average concentrations of OCPs were observed in males (little egrets:136.90ng/g wet weight; chinese-pond herons:52.41ng/g wet weight) than in females (little egrets:126.60ng/g wet weight; chinese-pond herons:49.78ng/g wet weight) for little egrets and chinese-pond herons. Compared with other regions worldwide, concentrations of OCPs in waterbirds from Honghu wetland were at low levels. The analysis of risk assessment indicated that the concentrations of OCPs detected in the present study were not expected to pose any hazard to waterbird populations.

t：organochlorine pesticides (OCPs)；waterbird；Honghu wetland

X592

：A

：1000-6923(2014)08-2140-08

胡 英(1985-),女,湖北監(jiān)利人,博士,主要從事環(huán)境地球化學(xué)方面的研究工作.

2013-11-15

中國(guó)博士后面上基金項(xiàng)目(20100480928)

* 責(zé)任作者, 教授, shihuaqi@cug.edu.cn