近日，国科大杭州高等研究院环境学院江桂斌院士工作室和王亚韡教授工作室在南北极海洋食物链中新型溴代阻燃剂（NBFRs）的生物富集及其营养级传递研究方面取得了新进展。相关成果以“Bioaccumulation and Trophodynamics of Novel Brominated Flame Retardants (NBFRs) in Marine Food Webs from the Arctic and Antarctic Regions”为题发表于Environmental Science & Technology，并被选为补充封面(图1)。

图1. 论文补充封面摘要图

溴代阻燃剂广泛用于各工业商品中，以降低商品可燃烧性。由于传统溴代阻燃剂具有类似持久性有机污染物的特性而被限制使用，新型溴代阻燃剂（NBFRs）作为替代品正在全球范围内得到广泛使用。近年来，淡水和海洋生态系统尤其是高营养级海洋物种（如鲸鱼、海豹和海鸥）中均检出了NBFRs的赋存，这表明它们在水生生态系统中的广泛存在及潜在的生物累积特性。毒理学研究进一步揭示了NBFRs具有一定的生物毒性效应，包括内分泌干扰、神经发育毒性和致癌性，这些效应可能对水生生物的生存、健康和繁殖造成严重影响。极地区域被视为地球上最少受到人类活动影响的地区，但课题组前期研究已经发现NBFRs在南北极海洋环境中的普遍存在，当前对于这些污染物在南北极海洋食物网中的传递和积累过程研究仍然相对匮乏。

本研究依托中国南北极科学考察活动，采集了来自中国北极黄河站和南极长城站周边海域的海洋沉积物、海藻、软体动物和鱼类等共计151个样本，测定其中NBFRs的赋存水平，并评估了它们在极地底栖海洋食物链中的生物富集和营养级传递能力。研究发现，北极和南极海洋生物体内的NBFRs总浓度分别为1.27-7.47 ng/g lipid weight (lw)和0.09-1.56 ng/g lw，在全球范围内属于较低赋存水平，十溴二苯基乙烷是所有海洋沉积物和生物中的主要化合物（图2A）。北极海洋生物显示出从沉积物中富集NBFRs的趋势，且NBFRs的生物-沉积物富集因子与沉积物中总有机碳含量呈负相关。在北极和南极海洋食物网中，NBFRs的营养级放大因子（TMFs）分别为0.43-1.32和0.34-0.92，大多数单体的TMFs显著低于1，这表明NBFRs在食物网中具有营养稀释的特性（图2B）。本研究的数据有助于探究北极和南极海洋区域NBFRs的环境行为，并为评估极地区域NBFRs的生态风险奠定了基础。

图2. （A）极地海洋生物体内NBFRs的分布情况，（B）南北极海洋食物网中NBFRs的对数浓度与营养级之间的关系

该论文第一作者为杭高院环境学院2022级博士研究生熊思媛，通讯作者为李英明研究员和傅建捷研究员，该研究得到了中国国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的支持。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c10982