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。


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。


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


論文連結：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c02044

本文轉載自中央研究院環境變遷研究中心最新研就成果，連結如下：https://rcec.sinica.edu.tw/index.php?action=researchDetail&id=59