近日,深圳大学化学与环境工程学院李菊英副教授团队在期刊《Journal of Hazardous Materials》 (影响因子9.083,中科院JCR 1区, TOP期刊)上发表了题为《Spatial pattern analysis reveals multiple sources of organophosphorus flame retardants in coastal waters》的研究论文。该团队高小中博士后为第一作者,李菊英副教授为通讯作者。深圳大学为第一单位和唯一通讯单位。
有机磷阻燃剂是一类广泛用于产品阻燃或增塑的添加剂,然而,其易泄露进入环境成为有害的污染物。目前有机磷阻燃剂已成为重点关注的新型污染物。粤港澳大湾区是我国重要的经济发展区,其高度发达的制造业和密集的人类活动也让其近岸海域水环境承受着巨大的污染压力。本研究发现,15种常用的有机磷阻燃剂有13种在大湾区近岸海域中检出,总浓度最高达1032.7 ng L-1。结合世界各地报道发现,我国近岸海域水环境中有机磷阻燃剂污染状况最为严重(图1)。
图1. 有机磷阻燃剂在世界范围内近岸海水中的污染状况
通过层次聚类分析发现有机磷阻燃剂在粤港澳大湾区近岸海域中具有明显的空间区域差异(图2)。例如,芳基类有机磷酸酯明显在大湾区东部地区检出浓度更高,含氯类和烷基类有机磷阻燃剂在大湾区东部和西部地区均较高且明显高于远离陆地的岛区。
图2. 层次聚类分析热图描述大湾区不同采样点中不同有机磷阻燃剂的分布
空间格局分析(Spatial Pattern Analysis)是一种地理和生态学中应用的方法,以往主要用于描述和分析空间数据,而本文首次使用空间格局分析方法开展污染物来源研究。本研究结合粤港澳大湾区的人文、地理、经济和社会因素,对与有机磷阻燃剂相关的社会-经济指标开展分析,解析了区域人口、社会、工业、交通等多方面的分布状况。结合相关性分析和有机磷阻燃剂产品应用状况分析,最终,揭露了人类定居、污水排放、制造工业、建筑工业、机动车使用和船运是造成了大湾区近岸海水中不同有机磷阻燃剂环境暴露的来源。本研究表明,基于大量统计分析的空间格局分析方法有望成为探究大区域范围内污染来源的有效方法。
图3. 空间格局分析研究粤港澳大湾区近岸海水中有机磷阻燃剂的来源
本文研究了大湾区近岸海域中有机磷阻燃剂的来源和传输,对于区域工业和人类活动污染源做了详细解析,其结果对未来开展该类污染物的污染控制工作提供科学依据。本研究聚焦了粤港澳大湾区生态环境问题,立足区域发展,关注研究前沿,研究方法新颖具有创新性,为粤港澳大湾区的生态文明建设建言献策。
该研究获得了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、深圳市科技计划项目等项目资助。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421008463