西北大西洋沿岸鯊魚體內的「永久性化學物質」

引用授權聯絡人: 李承軒 / chenglee@gate.sinica.edu.tw / (02) 2787-5868

關鍵字: 全氟化合物、新興汙染物、生物累積、穩定同位素、汞、每周可耐受攝入量

圖說:本研究與過去文獻中所報導之世界各地海域不同種類鯊魚中的PFAS濃度。

全氟與多氟烷基化合物(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)是近年來受到高度注目的新興關切汙染物之一,它們自上世紀40年代以來開始被廣泛應用於工商業的製造過程與產品之中,時至今日,PFAS已遍及於我們周遭的環境、無所不在。PFAS也被稱為 ”永遠的化學物質(Forever chemicals)”,因為其分子結構穩定、難以被分解,在環境中具有高度持久性,可隨著空氣與水進行長距離傳輸。PFAS會被海洋生物吸收,累積在各種微型藻類、浮游生物以及魚類體內,從而進入海洋食物鏈中,可能會對海洋生態系統造成潛在的影響。除此之外,攝食海鮮也會使人類暴露於PFAS之中。然而,目前對於PFAS與海洋生物之間交互作用的相關調查仍然非常有限,可用的資料量亦不夠全面,控制PFAS在海洋生物體內累積與海洋食物鏈中傳遞的影響因子,也仍有待進一步的研究。

本中心李承軒助研究員與國外團隊合作(Stony Brook University, Beneath the Waves, Cape Eleuthera Institute),取得來自紐約海灣(New York Bight, NYB)與巴哈馬群島海域(The Bahamas Archipelago)中多種鯊魚肌肉組織樣本,並建立精確分析方法以量測40種PFAS。這是首次報告西北大西洋沿岸多種不同鯊魚體內的PFAS種類與濃度,同時也藉由這兩個不同的海洋生態系統,對比人為活動如何影響鯊魚體內的PFAS。相關研究成果已於今年7月發表於國際期刊《環境科學與技術》(Environmental Science & Technology)。

鯊魚是海洋食物鏈的中高階掠食者,牠們生命週期長,體內易於累積各種汙染物,因此可以記錄並反映海洋生態系是否健康。本研究瞭解鯊魚對於海洋生態系的重要性,因此是於船側誘捕鯊魚,現場量測其各項生理參數、放置標記,並同時透過活檢(biopsy)方式取得肌肉組織樣本,最後再將鯊魚安全釋放回海中,樣品取得的全部過程中沒有犧牲任何一隻鯊魚。

研究結果顯示,紐約外海的鯊魚體內可以發現更多元的PFAS種類(15種),PFAS總濃度也比巴哈馬海域的樣本高出五倍,反映出沿海人口密集的大都會地區,人為汙染物的輸出對於近岸生態系有著強烈的影響。鯊魚體內累積的PFAS主要來自於水與攝食,而兩種暴露路徑的貢獻程度,可能會根據不同PFAS化合物的碳鏈結構而有所消長。PFAS的濃度與鯊魚的體長與性別之間沒有顯著的相關性,超長鏈PFAS(碳鏈 C ≥ 10)與穩定氮同位素(δ15N)及總汞(total mercury)之間有顯著的正相關性,但僅有在部分的鯊魚物種中觀察到。這暗示著PFAS雖然會累積於生物體內,但它們的生物累積/生物放大方式,與傳統認知的生物累積性汙染物截然不同。將本研究中所量測之數據:全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)與全氟壬酸 (PFNA),套入歐盟單位目前制定的PFAS每周可耐受攝入量,結果顯示 >84% 的樣本超過建議的規範數值。本研究的結果提供了更多樣化的數據,期望可藉此令PFAS在海洋環境中的汙染規範、以及食品安全的相關政策,得到更進一步的改善。

關鍵概念

  • PFAS會進入海洋食物鏈並累積於海洋生物體內,人類藉由食用海鮮而攝取到PFAS。
  • 沿海生態系中的汙染物之種類多寡與濃度高低,和人為活動的規模息息相關。

更多相關資訊

  • Lee, C. -S., Shipley, O. N., Ye, X., Fisher, N. S., Gallagher, A. J., Frisk, M. G., ... & Venkatesan, A. K. (2024). Accumulation of Per-and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Coastal Sharks from Contrasting Marine Environments: The New York Bight and The Bahamas. Environmental Science & Technology. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c02044

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