中国水产科学研究院谷阳光团队ER:基于DGT方法对我国最大的老工业基地松花江流域沉积物中15种稀土及混合物的风险评价


稀土元素(REEs)在国际各行高科技行业得到越来越广泛的应用,其工业生产的产物污染被称为新兴的污染物。薄膜扩散梯度技术(DGT)可用于评价无机物质的生物利用度,本研究首次利用DGT评估了中国旧工业基地河流沉积物中稀土及其混合物的生态毒理学风险。

以松花江水系(SRS)为例,检测到其表层沉积物中REEs的DGT有效态浓度(∑REEs)为2.07~8.76μg/L。在某一种单一稀土元素的毒性方面,所有点位的Y的风险商(RQ)值均显著大于1,而上游部分河段的Nd和Pr值均显著大于阈值,表明单一稀土元素的这些不良影响不能被忽视。

关于稀土混合物的联合毒性,我们对概率生态毒理学风险进行了评估,结果表明SRS表层沉积物对水生生物的毒性可能性较低(0.54%)。


中国松花江流域研究区和采样点


各采样站的ΣREEs 浓度(A)   不同河流中的ΣREEs 浓度(B)

碳酸盐岩标准化稀土分配模式(C)

所有稀土元素的浓度


采用DGT法测定了SRS表面沉积物中15种REEs(Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)的DGT有效态浓度。从结果中可以看出,DGT有效态浓度有很大的变化,单一稀土元素和稀土混合物的毒性涉及4种不同的营养级水生类群(甲壳类、鱼类和底栖生物)。单一稀土元素的RQ值表明,上游河流所有点位的Y和上游河流部分站点的Pr均显著超过1,且已发生了生物不良反应。

概率风险评估显示,Y和Nd对水生生物区系的生物风险分别为第一和第二高,分别为0.14%和0.40%。基于概率的综合毒性分析表明,SRS表层沉积物对水生生物的毒性作用概率为0.54%。从上述研究结果表明,用DGT测定的生物有效态浓度来表征REEs的毒理学风险是有效的,应充分考虑加强对水生生态系统的保护。


Lu XX, Gu YG, Wang ZH. et al., 2022. Risk on assessment of 15 REEs and mixtures by DGT in Songhua River system sediments of China's largest old industrial base, Environmental Research, Volume 212, Part C, 113368, ISSN 0013-9351, https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113368.


文章链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935122006958?via%3Dihub


文章分类: 技术进展
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