Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tích lũy sinh học và chu trình của Hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) trong các vùng đất ngập mặn tiêu biểu ở đảo Hải Nam, Trung Quốc
Tóm tắt
Các vùng đất ngập mặn là những hệ sinh thái ven biển quan trọng ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, và trầm tích cũng như mô của cây ngập mặn thường là nơi chứa đựng các chất ô nhiễm do hàm lượng chất hữu cơ cao. Nghiên cứu đã tiến hành về Hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) trong trầm tích và mô của chín loài từ ba vùng đất ngập mặn tiêu biểu của đảo Hải Nam. Nồng độ trung bình của PAHs trong tất cả các mô cây ngập mặn là 403 ng g−1 dw, với nồng độ PAHs trong lá, cành, rễ và quả lần lượt là 566, 335, 314, và 353 ng g−1 dw. Mức độ PAHs cao hơn nhiều trong lá so với các mô ngập mặn khác, điều này có thể một phần do sự lắng đọng của PAHs từ khí quyển. Các hợp chất PAH chiếm ưu thế trong mô cây ngập mặn là phenanthrene (41,3%), fluoranthene (14,7%), và pyrene (11,4%), trong khi ở trầm tích là naphtalene (73,4%), phenanthrene (3,9%), và pyrene (3,6%). Các yếu tố tích lũy sinh học-trầm tích của các đồng phân PAH trong các vùng đất ngập mặn thể hiện các mô hình khác nhau, với phenanthrene là chỉ số chiếm ưu thế nhất. Chu trình của PAHs trong các vùng đất ngập mặn ở đảo Hải Nam cũng đã được ước tính, và kết quả cho thấy sự tích lũy đứng, sự hấp thụ hàng năm, sự giữ lại ròng hàng năm, sự trở lại hàng năm, và thời gian quay vòng trong tất cả các mô cây của cộng đồng lần lượt là 2228 µg m−2, 869 µg m−2 a−1, 206 µg m−2 a−1, 663 µg m−2 a−1, và 3.4 a. Những kết quả này cho thấy các vùng ngập mặn đóng một vai trò quan trọng trong việc giữ lại PAHs.
Từ khóa
#Hydrocarbon thơm đa vòng #ngập mặn #sinh thái #Hải Nam #ô nhiễm môi trườngTài liệu tham khảo
Assunção MA, Frena M, Santos APS, dos Santos Madureira LA (2017) Aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments collected from mangroves with different levels of urbanization in southern Brazil. Mar Pollut Bull 119:439–445
Barbier EB (2014) A global strategy for protecting vulnerable coastal populations. Science 345:6202–6203
Bayen S (2012) Occurrence, bioavailability and toxic effects of trace metals and organic contaminants in mangrove ecosystems: a review. Environ Int 48:84–101
Bayen S, Wurl O, Karuppiah S, Sivasothi N, Lee HK, Obbard JP (2005) Persistent organic pollutants in mangrove food webs in Singapore. Chemosphere 61:303–313
Bernard D, Pascaline H, Jeremie JJ (1996) Distribution and origin of hydrocarbons in sediments from lagoons with fringing mangrove communities. Mar Pollut Bull 32:734–739
Binelli A, Sarkar SK, Chatterjee M, Riva C, Parolini M, Bhattacharya BD, Bhattacharya AK, Satpathy KK (2007) Concentration of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in sediment cores of Sundarban mangrove wetland, northeastern part of Bay of Bengal (India). Mar Pollut Bull 54:1220–1229
Birgisdottir H, Gamst J, Christensen TH (2007) Leaching of PAHs from hot mix asphalt pavements. Environ Eng Sci 24(10):1409–1421
Bodin N, Ka RN, Le Loc’h F, Raffray J, Budzinski H, Peluhet L, de Morais LT (2011) Are exploited mangrove mollusks exposed to persistent organic pollutant contamination in Senegal, West Africa? Chemosphere 84:318–327
Cavalcante RM, Sousa FW, Nascimento RF, Silviera ER, Freire GSS (2009) The impact of urbanization on tropical mangroves (Fortaleza, brazil): evidence from PAH distribution in sediments. J Environ Manag 91:328–335
Domínguez C, Sarkar SK, Bhattacharya A, Chatterjee M, Bhattacharya BD, Jover E, Albaigés J, Bayona JM, Alam MA, Satpathy KK (2010) Quantification and source identification of polycyclic aromatic hydrocarbons in core sediments from Sundarban mangrove wetland, India. Arch Environ Contam Toxicol 59:49–61
Donato DC, Kauffman JB, Murdiyarso D, Kurnianto S, Stidham M, Kanninen M (2011) Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics. Nat Geosci 4:293–297
Duke NC, Meynecke J-O, Dittmann S, Ellison AM, Anger K, Berger U, Cannicci S, Diele K, Ewel KC, Field CD, Koedam N, Lee SY, Marchand C, Nordhaus I, Dahdouh-Guebas F (2007) A world without mangroves? Science 317:41–42
Essien JP, Eduok SI, Olajire AA (2011) Distribution and ecotoxicological significance of polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments from Iko River estuary mangrove ecosystem. Environ Monit Assess 176:99–107
Ezcurra P, Ezcurra E, Garcillan PP, Costa MT, Aburto-Oropeza O (2016) Coastal landforms and accumulation of mangrove peat increase carbon sequestration and storage. Proc Natl Acad Sci USA 113:4404–4409
Jia H, Lu HL, Dai MY, Hong HL, Liu JC, Yan CL (2016) Effect of root exudates on sorption, desorption, and transport of phenanthrene in mangrove sediments. Mar Pollut Bull 109:171–177
Kaiser D, Schulz-Bull DE, Waniek JJ (2016) Profiles and inventories of organic pollutants in sediments from the central Beibu Gulf and its coastal mangroves. Chemosphere 153:39–47
Kim KH, Jahan SA, Kabir E, Brown RJ (2013) A review of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their human health effects. Environ Int 60:71–80
Komiyama A, Ong JE, Poungparn S (2008) Allometry, biomass, and productivity of mangrove forests: a review. Aquat Bot 89:128–137
Kristensen E, Bouillon S, Dittmar T, Marchand C (2008) Organic carbon dynamics in mangrove ecosystems: a review. Aquat Bot 89:201–219
Lewis M, Pryor R, Wilking L (2011) Fate and effects of anthropogenic chemicals in mangrove ecosystems: a review. Environ Pollut 159:2328–2346
Li F, Zeng X, Yang J, Zhou K, Zan Q, Lei A, Tam NFY (2014) Contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface sediments and plants of mangrove swamps in Shenzhen, China. Mar Pollut Bull 85:590–596
Li R, Zhu Y, Zhang Y (2015) In situ investigation of the mechanisms of the transport to tissues of polycyclic aromatic hydrocarbons adsorbed onto the root surface of Kandelia obovata seedlings. Environ Pollut 201:100–106
Liang Y, Wong MH, Shutes RBE, Revitt DM (1999) Ecological risk assessment of polychlorinated biphenyl contamination in the Mai Po Marshes nature reserve, Hong Kong. Wat Res 33:1337–1346
Lin P (2001) A review on the mangrove research in China. J Xiamen Univer (Nat Sci) 40(2):592–603
Means JC, Wood SG, Hassett JJ, Banwart WL (1980) Sorption of polynuclear aromatic hydrocarbons by sediments and soils. Environ Sci Technol 14:1524–1529
Murdiyarso D, Purbopuspito J, Kauffman JB, Warren MW, Sasmito SD, Donato DC, Manuri S, Krisnawati H, Taberima S, Kurnianto S (2015) The potential of Indonesian mangrove forests for global climate change mitigation. Nat Clim Change 5:1089–1092
Naidoo G, Naidoo K (2016) Uptake of polycyclic aromatic hydrocarbons and their cellular effects in the mangrove Bruguiera gymnorrhiza. Mar Pollut Bull 113:193–199
Páez-Osuna F, Ruiz-Fernández AC, Botello AV, Ponce-Vélez G, Osuna-López JI, Frías-Espericueta MG, López-López G, Zazueta-Padilla HM (2002) Concentrations of selected trace metals (Cu, Pb, Zn), organochlorines (PCBs, HCB) and total PAHs in mangrove oysters from the Pacific Coast of Mexico: an overview. Mar Pollut Bull 44:1296–1313
Pi N, Tam NFY, Wu Y, Wong MH (2009) Root anatomy and spatial pattern of radial oxygen loss of eight true mangrove species. Aquat Bot 90:222–230
Qiu YW, Zhang G, Liu GQ, Guo LL, Li XD, Wai OnyxWH (2009) Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the water column and sediment core of Deep Bay, South China. Estuar Coast Shelf Sci 83:60–66
Qiu YW, Yu KF, Zhang G, Wang WX (2011) Accumulation and partitioning of seven trace metals in mangroves and sediment cores in three estuarine wetlands of Hainan Island, China. J Hazard Mater 190:631–638
Ramdine G, Fichet D, Louis M, Lemoine S (2012) Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface sediment and oysters (Crassost rearhizophorae) from mangrove of Guadeloupe: levels, bioavailability, and effects. Ecotoxicol Environ Saf 79:80–89
Sandilyan S, Kathiresan K (2012) Mangrove conservation: a global perspective. Biodivers Conserv 21:3523–3542
Sojinu OS, Wang JZ, Sonibare OO, Zeng EY (2010) Polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments and soils from oil exploration areas of the Niger Delta, Nigeria. J Hazard Mater 174:641–647
Sporstol S, Gjos N, Lichtenthaler RG, Gustavsen KO, Urdal K, Oreld F, Skei J (1983) Source identification of aromatic hydrocarbons in sediments using GC/MS. Environ Sci Technol 17:282–286
Sun YX, Zhang ZW, Xu XR, Hu YX, Luo XJ, Cai MG, Mai BX (2015) Bioaccumulation and biomagnification of halogenated organic pollutants in mangrove biota from the Pearl River Estuary, South China. Mar Pollut Bull 99:150–156
Tam NFY, Ke L, Wang XH, Wong YS (2001) Contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of mangrove swamps. Environ Pollut 114:255–263
Vane CH, Harrison I, Kim AW, Moss-Hayes V, Vickers BP, Hong K (2009) Organic and metal contamination in surface mangrove sediments of South China. Mar Pollut Bull 58:134–144
Verbruggen N, Hermans C, Schat H (2009) Molecular mechanisms of metal hyperaccumulation in plants. New Phytol 181:759–776
Wang Y, Tian Z, Zhu H, Cheng Z, Kang M, Luo C, Li J, Zhang G (2012) Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils and vegetation near an e waste recycling site in South China: concentration, distribution, source, and risk assessment. Sci Total Environ 439:187–193
Wang D, Feng C, Huang L, Niu J, Shen Z (2013) Historical deposition behaviors of PAHs in the Yangtze River Estuary: role of the sources and water currents. Chemosphere 90:2020–2026
Wang Y, Luo C, Wang S, Liu J, Pan S, Li J, Ming L, Zhang G, Li X (2015) Assessment of the air–soil partitioning of polycyclic aromatic hydrocarbons in a paddy field using a modified fugacity sampler. Environ Sci Technol 49:284–291
Yang GP (2000) Polycyclic aromatic hydrocarbons in the sediments of the South China Sea. Environ Pollut 108:163–171
Zhang ZW, Xu XR, Sun YX, Yu S, Chen YS, Peng JX (2014) Heavy metal and organic contaminants in mangrove ecosystems of China: a review. Environ Sci Pollut Res 21:11938–11950
Zheng GJ, Lam MHW, Lam PKS, Richardson BJ, Man BKW, Li AMY (2000) Concentrations of persistent organic pollutants in surface sediments of the mudflat and mangroves at Mai Po Marshes nature reserve, Hong Kong. Mar Pollut Bull 40:1210–1214
Zhu HW, Wang Y, Tam NFY (2014a) Microcosm study on fate of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in contaminated mangrove sediment. J Hazard Mater 265:61–68
Zhu HW, Wang Y, Wang XW, Luan TG, Tam NFY (2014b) Distribution and accumulation of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in Hong Kong mangrove sediments. Sci Total Environ 468–469:130–139
Zuloaga O, Prieto A, Usobiaga A, Sarkar SK, Chatterjee M, Bhattacharya BD, Bhattacharya A, Ala MdA, Satpathy KK (2009) Polycyclic aromatic hydrocarbons in intertidal marine bivalves of Sunderban mangrove wetland, India: an approach to bioindicator species. Water Air Soil Pollut 201:305–318