Forskere finder høje koncentrationer af giftige phenyltinforbindelser i lokale kinesiske hvide delfiner og finløse marsvin

I årevis har professor Kenneth Leung Mei Yee fra HKU School of Biological Sciences og Swire Institute of Marine Science og hans forskerhold, har været dedikeret til overvågning af giftige stoffer tribuyltin (TBT) og triphenyltin (TPT) forbindelser i vores havmiljø.

Globalt set organiske tinforbindelser som tribuyltin (TBT) og triphenyltin (TPT) har været meget udbredt som begroningshæmmende midler på skibsskrog og neddykket marikulturanlæg i løbet af de sidste årtier. Derfor, de opdages ofte i havvand, sediment- og biota -prøver indsamlet fra kystnære havmiljøer i urbaniserede kystbyer verden over. Ved meget lave koncentrationer, disse forbindelser kan forårsage hormonforstyrrelser eller endda død i marine organismer. De Forenede Nationers Internationale Søfartsorganisation (IMO) har siden 2008 gennemført et globalt forbud mod anvendelse af organiske tinforbindelser på skroget på søgående fartøjer.

Sammen med deres samarbejdspartnere, Professor Leungs forskerhold opdagede, at på trods af et fald i TBT -koncentrationen i vores havmiljø i de seneste år, niveauerne af TPT -forurening forblev alvorlige med en stigende tendens. Ud over TPT -forurening i fisk og skaldyr, teamets nylige forskning har også bekræftet forekomsten af ​​biomagnificering af TPT -forbindelser langs den marine fødekæde, resulterer i meget høje koncentrationer af TPT i to top rovdyr, den kinesiske hvide delfin og de finløse marsvin.

Dette er den første undersøgelse, der bekræfter den trofiske forstørrelse af TPT i fødevæv af hvalarter, og resultaterne blev for nylig offentliggjort i Miljø International .

Baggrund

TBT og TPT er meget giftige biocider, der kan forårsage væksthæmning af marine alger og dødelighed for mange marine hvirvelløse dyr og fisk ved 1-50 μg/L. Ved meget lave koncentrationer (1-10 ng/L), disse forbindelser kan forårsage hormonforstyrrelser i marine organismer, såsom væksthæmning og skalfortykning i østers, og unormal udvikling af mandlige kønsorganer på hunner hos gastropoder. TBT og TPT akkumuleres langs fødekæden i større organismer som fisk, og kan have en negativ indvirkning på helbredet, når det indtages af mennesker.

Professor Kenneth Leung og hans forskerhold har overvåget organisk tinforurening i havmiljøet i Hong Kong siden 2004. De opdagede, at TPT -forurening forblev alvorlig med en stigende tendens. TPT var fundet i vores fisk og skaldyr og i nogle tilfælde, deres koncentrationer (f.eks. de i tunfisk) overskred fødevaresikkerhedsgrænsen til konsum. I 2017, regeringen i Hong Kong Special Administrative Region endelig etableret en ny lovgivning (kap. 413, afsnit 3) til støtte for IMO's globale forbud mod anvendelse af organiske tinforbindelser på skibe, og øge kontrollen med deres frigivelse.

Metodik

For fuldt ud at forstå omfanget af forureningen, Professor Leung og hans team har for nylig afsluttet en opfølgende forskning i samarbejde med Xiamen University og State Key Laboratory of Marine Pollution, at undersøge omfanget af TPT -forurening i marine fødevaresteder i Hong Kong, og kontrollere, om TPT og dets nedbrydningsprodukter (dvs. mono- og di-phenyltin; MPT og DPT) kan biomagnificeres gennem fødekæden, hvilket fører til meget høje koncentrationer i lokale kinesiske hvide delfiner (Sousa chinensis) og finløse marsvin (Neophocaena phocaenoides).

De kinesiske hvide delfiner foretrækker den indre flodmunding ved Pearl River Delta, mens marsvinene har et større hjemområde fra sydvest til sydøstlige farvande i Hong Kong. Mellem 2015 og 2017, undersøgelsesteamet indhentede prøver af strandede delfiner og marsvin fra Ocean Park Conservation Fund Hong Kong og indsamlede prøver af marine bløddyr, krebsdyr og fisk fra farvande i nordvest (dvs. indre flodmunding) og sydvest (dvs. ydre flodmunding) på øen Lantau, henholdsvis. Muskelvæv af alle biota -prøver blev analyseret for MPT, DPT og TPT ved hjælp af gaskromatografi-massespektrometri, og bruges til bestemmelse af trofiske niveauer ved hjælp af et stabilt isotopforhold massespektrometer.

Forskningsresultater

Forskningsresultater viste, at TPT var den dominerende phenyltinforbindelse i havpattedyrene, angiver, at forurening er et igangværende problem. Høje koncentrationer af TPT blev registreret i muskelvævet hos de kinesiske hvide delfiner og de finløse marsvin, med et gennemsnit på 1, 893,8 ng/g vægt. w. og 1, 477,6 ng/g vægt. w. henholdsvis optaget endnu højere end den højeste koncentration af TPT, der nogensinde er rapporteret hos havpattedyr, om den falske spækhugger i hele verden (den falske spækhugger i Japan med 649 ng/g vægtprocent). Den højeste koncentration af TPT påvist i en voksen kinesisk hvid delfin i denne undersøgelse (3, 476,6 ng/g vægt. w.) var fem gange højere end den for den falske spækhugger. Ved forhøjede koncentrationer, TPT kan føre til sublethale negative virkninger på immunsystemet, nervøs, kardiovaskulære og reproduktive systemer hos pattedyr hvilket resulterer i en negativ indvirkning på befolkningens egnethed hos disse lokale delfiner og marsvin i Pearl River Delta.

Alarmerende, denne undersøgelse fandt også, at den højeste TPT -koncentration i en ung finløs marsvin (3, 455,6 ng/g vægt. w.) var ti gange højere end den højeste værdi (310 ng/g ww.) registreret i samme art indsamlet fra Hong Kong i 2003, hvilket indikerer en forværret situation med TPT -kontaminering.

Baseret på resultaterne af stabil isotop og kemiske analyser, vævskoncentrationer af både DPT og TPT steg betydeligt med stigende trofisk niveau af marine organismer i de kinesiske hvide delfiners madbane (dvs. indre flodmunding), mens kun TPT -vævskoncentration viste et positivt forhold til biotas trofiske niveau i fødefinerne af de finløse marsvin. For de kinesiske hvide delfiner, trofiske forstørrelsesfaktorer (TMF) for DPT og TPT viste sig at være 6.03-11.48 og 2.45-3.39, henholdsvis. For de finløse marsvin, TMF for TPT viste sig at være 2,51-3,47. Når en TMF er større end 1, det indikerer, at den kemiske forbindelse kan biomagnificeres gennem den marine fødekæde.

Resultaterne af undersøgelsen tyder på, at høje trofiske organismer, herunder mennesker, sandsynligvis vil være sårbare over for eksponering af DPT- og TPT -forbindelser via kostindtag på grund af disse kemikaliers høje trofiske forstørrelsespotentiale. Derfor, miljø- og menneskers sundhedsrisici ved disse forbindelser bør vurderes under hensyntagen til deres biomagnificeringspotentialer langs fødekæden.

Med hensyn til måder at reducere sundhedsrisikoen ved TPT -eksponering, Professor Leung sagde, "Offentligheden bør undgå og minimere forbruget af meget store fisk som hajer og Reeve's croakers, og også bentiske fiskearter, såsom fladehovede og tungesålsfisk, da de sandsynligvis indeholder høje koncentrationer af TPT og andre persistente organiske forurenende stoffer i deres væv. I stedet, de kan indtage krebsdyr (f.eks. rejer og krabber), skaldyr (f.eks. muslinger, muslinger og østers), og små fisk som en effektiv måde at reducere indtag af TPT og andre kemiske forurenende stoffer på. "

Dr. James Lam Chung Wah, en miljøgiftolog og adjunkt ved Institut for Videnskab og Miljøstudier ved Education University of Hong Kong, der ikke var involveret i undersøgelsen, kommenterede, "Denne interessante og virkningsfulde undersøgelse ledet af HKU gav et solidt bevis på en så betydelig biomagnificering af TPT langs havpattedyrs marine fødekæde. Deres resultater fremhæver også den større indvirkning af TPT på de bedste rovdyr i havet og hos mennesker gennem forbrug af fisk og skaldyr. " Han tilføjede også, "For at forbedre den nuværende situation med organisk tinforurening, vi skal reducere deres anvendelse og frigivelse ved kilden. Jorden rundt, hver regering skal spille en rolle i at styrke reguleringen og kontrollen med brugen af ​​giftige kemikalier (f.eks. TPT -forbindelser) for at minimere deres frigivelse til miljøet. "