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选择羽毛、血液、鸡蛋或鱼尾油作为污染物检测的生物样品时我们应该知道什么?对鸟类进行 PCB、OCP、PBDE 和 PFAS 采样的非致命方法

一、简介
对从代表性物种收集的组织和其他生物样品中污染物的存在进行全面定量分析,提供了有关污染物进入营养网络的输送和转移及其对生物群影响的有价值的信息。了解它们在组织内的积累概况、浓度和分布使我们能够更好地预测栖息地质量和未来的种群状况,这对于受威胁物种尤其重要。

排放到环境中的多种污染物最终被引入食物链。持久性有机污染物 (POP) 等化合物因其高毒性、生物降解潜力低、易于生物蓄积,有时还会在食物网内生物放大而受到高度关注(UNEP; https: //www.unep.org/)。对于许多化合物,例如有机氯农药 (OCP) 或多氯联苯 (PCB),全球法规限制了具有最高毒性潜力的物质的使用和生产(Espín 等人,引文2016)。然而,它们仍然无处不在,在非生物成分和生物群中都可以找到,甚至在极地地区也是如此(环境署;Souza 等人,引文2021 年;斯文森等人,引文2018)。《斯德哥尔摩公约》对人类和生态系统造成不利影响的遗留持久性有机污染物清单最初包括 12 种化合物(农药、工业化学品和副产品)。2021 年,该清单仅针对需要消除的化合物组(附件 A),已更新为 26 种化学品(UNEP; http: //chm.pops.int/,2021年 9 月 27 日访问)。

新兴有机污染物(EOP)也可能构成高度威胁,因为它们不断被引入环境中。其中许多化合物也不受监管,并且没有足够的关于这些化合物的生态毒理学数据(Tartu 等人,引文2014)。EOP 最著名的例子是多氟烷基物质和全氟烷基物质 (PFAS),它们用于各种产品,例如消防泡沫以及地毯和纺织品的浸渍剂(Tartu 等人,引文2014)。PFAS 具有热稳定性和化学稳定性,可能会影响身体状况和健康(Ask 等人,引文2021 年;塔尔图等人,引文2014)。它们还具有非常高的降低表面张力的潜力,因此在海洋生态系统中的表现与传统持久性有机污染物不同(Herzke 等人,引文2009)。最知名的 PFAS 是全氟辛烷磺酸 (PFOS) 和全氟辛酸 (PFOA)(Pereira 等人,引文2021)。2009 年,斯德哥尔摩公约 (UNEP) 宣布全氟辛烷磺酸 (PFOS) 是最持久、最具生物累积性的 PFAS 之一,为遗留持久性有机污染物 (POPs) 之一。由于它是 PFAS 降解的稳定最终产物,因此经常在环境和生物群中发现(Dauwe 等人,引文2007)。2019 年,PFOA 也被添加到斯德哥尔摩公约清单 (UNEP),并且 PFHxS(全氟己烷磺酸)正在考虑中 (UNEP)。这些特性及其广泛的适用性使得 PFAS 对于生态毒理学研究特别有趣。

在设计生物监测研究之前,最重要的事情之一是物种和基质的选择。污染物水平可以报告为来自收集的死亡个体或随机选择的处死个体的内部组织中的浓度。在所有脊椎动物中,代谢物和母体化合物的大部分解毒和排泄发生在肝脏和肾脏中,这些化合物也可能在肝脏和肾脏中积累(Lehman-McKeeman,引文2008)。因此,物质通常在具有毒性作用的主要目标组织中被测定:肝脏、大脑、肌肉、肾脏或皮下脂肪(例如Gebbink & Letcher,引文2012年;萨格鲁普等人,引文2009)。特别是非极性化合物,如多氯联苯,会在富含甘油三酯的组织中积累,如肝脏或脂肪(Espín 等人,引文2016)。选择用于分析的内部组织可以评估个体的身体负担(Bustnes 等人,引文2001)并且还与个人健康相关(例如 Tartu 等人,引文2014)和人口下降。但除了濒危物种的道德影响和法律监管之外,这样的样本收集可能会带来潜在的无法量化的偏差。从滞留者身上采集的样本通常来源和死因不明。个体可能无法代表整个群体的随机横截面,并且饥饿器官中的脂质含量可能会发生变化(Finger 等人,引文2015)。为研究而牺牲的健康个体无法进一步监测,因为它们被从种群中消除,这可能对物种种群产生有害影响(Cobb 等人,引文2003)。

非致死获得的样本可以在样本采集后释放个人,并且在某些情况下不需要与个人直接接触。因此,可以在不同季节从同一个体收集样本并跟踪污染物水平的时间变化。它还允许从濒危物种中采集样本,同时忽略许多道德问题(但采集可能需要特殊许可,具体取决于国家/地区)。因此,使用非致死采集的样本最近已成为哺乳动物、爬行动物和鸟类等脊椎动物环境研究的重要组成部分。然而,有一些流程与其使用相关。化合物的分布在组织之间可能不同,因此获得的信息在组织之间也可能不同。并非所有样品基质都适合生物监测,因为他们提供的有关暴露的信息会有所不同。如果预计很大比例的样品会显示出高于检测限的水平并且可以广泛使用,那么使用样品就很重要(Espín 等人,引文2016)。

鸟类可以提供有价值的数据,因为它们适应几乎所有类型的环境。它们通常被认为是良好的生物监测器,因为它们在大范围、时间尺度或食物网中整合污染物,并且可能在不同栖息地之间转移污染物,例如从海洋到陆地(Eulaers 等人,引文2011a ,引文2011b)。鸟类是普遍存在的长寿生物,饮食多样,栖息于各种栖息地,因此经常被选为生态毒理学研究的对象。此外,可以非致命性收集的组织数量很多,包括羽毛、血液、羽毛油、颗粒、鸟粪和鸡蛋。

本文的主要目的是基于对近期文献的批判性回顾,使人们更加关注从鸟类物种中非致死采集的样本的效用。选择的样本是羽毛、血液、羽毛油和鸡蛋,因为这些是最常选择的类型(图。1)。其他类型的生物材料没有被讨论,主要是因为它们的适用性有限且可用数据有限。颗粒只能由某些物种(例如猫头鹰)获得,并且它们主要含有未消化的食物部分。爪子可以非致命性地收集,但收集会影响鸟类的健康(例如,对于猛禽,它会影响它们的狩猎),而对于粪便来说,收集并不总是那么容易,信息来自于很短的一段时间。此外,我不会讨论所选化合物的特性、环境行为和毒性,因为它已经针对遗留 POP 和 EOP 进行了讨论(参考文献请参见 Lohmann 等人,引文2007 年,莱彻等人,引文2010)。介绍了生物材料的特性以及优点和使用流程,并从代表传统和新兴化合物的领域中选择了示例:OCP(有机氯农药)、PCB(多氯联苯)、PBDE(多溴二苯醚)和 PFAS(多氟和全氟)烷基物质)。这些污染物组通常用于生态毒理学研究,包括使用鸟类作为模型物种的研究。

使用 Web of Science 和 Google Scholar 搜索引擎进行广泛的数据搜索以查找相关数据。但是,读者应该意识到,此处介绍的论文并不是有关该主题的唯一论文(请参阅图。1)。有关有机化合物暴露的更多研究可以在选定的关键词下找到。我选择了与本出版物的目的最相关的论文,如果它们没有提供除报告化合物水平之外的任何其他信息,则它们可能不会被包括在内。用于搜索的主要关键词是“污染物”、“鸟类”以及污染物名称和/或基质名称(羽毛、血液、血浆、血液、鸡蛋、颗粒、粪便、爪子)的各种组合。此外,还筛选了评论和研究论文中的参考文献以查找相关出版物。

2. 羽毛
2.1. 组织表征
羽毛是一种复杂的角蛋白表皮结构,具有飞行、交流和体温调节的功能。角蛋白富含带有形成二硫键的巯基的氨基酸,为蛋白质提供强度和耐久性(Burger & Gochfeld,引文1997)。羽毛的数量各不相同,取决​​于物种。对于成年鸟类来说,羽毛会经历再生循环阶段。Chen 等人的评论中描述了每个阶段发生的羽毛形态的变化。(引文2015)。

有机污染物在羽毛生长过程中通过血液连接沉积在羽毛中。在完全成熟的羽毛中,血管连接会萎缩,化合物无法再到达羽毛内部(Jaspers 等人,引文2008年;范登斯蒂恩等人,引文2007)。因此,羽毛可以提供有关羽毛生长期间(大约 2-3 周)血液中化合物浓度的信息 (Burger & Gochfeld,引文1997)。这很重要,因为在一个地方采集的完全生长的羽毛样本可能会提供有关鸟类在完全不同的区域停留期间暴露的信息。成年鸟类通常是迁徙的,如果它们的羽毛是在越冬地区停留期间生长的,它们就不会反映出繁殖地的局部污染。形成和收集时间之间的这种差异通常导致血浆和羽毛之间的有机化合物缺乏相关性(Svendsen 等人,引文2018)或内部组织和羽毛(Jaspers 等人,引文2019)。如果对雏鸟的身体羽毛进行采样,它们可能仍然具有活跃的血液连接,因此暴露时间会更近。由于活跃的血液连接,雏鸟身体羽毛和血浆之间的有机污染物的相关性往往比成鸟更高(Eulaers 等人,引文2011b;雅斯贝尔斯等人,引文2006年,引文2007)。

第一个关键步骤是选择羽毛的种类和类型以进行进一步分析。了解物种的迁徙习性和蜕皮模式对于正确解释结果至关重要。长途迁徙鸟类、本地迁徙鸟类和严格留鸟之间的有机化合物浓度可能存在很大差异(Behrooz 等人,引文2009)。具有大觅食区域的物种不适合监测当地污染,例如,对于当地陆地环境,应考虑范围更受限制的物种(Jaspers 等人,引文2019)。有些鸟类有连续的换毛,在婚后换毛期间更换迁徙前的轮廓和飞行羽毛,并在婚前换毛期间更换头部和喉咙羽毛(例如剃刀嘴鸟Alca torda或小海雀Alle alle;Espín等人,引文2012)。对于大型掠食性鸟类,蜕皮期可持续两年或更长,而大多数小型鸟类,如鸣禽,在一年内蜕皮(Groffen 等人,引文2020)。因此,这将导致暴露持续时间的差异。此外,不同个体的蜕皮并不总是同时进行,因此从中得出的结果可能与完全相同的时间段不相关(García-Fernandez 等人,引文2013)。

尽管人们对有机污染物的具体化学结构及其与羽毛的结合能力仍知之甚少,但融入羽毛内部结构的污染物似乎会永久保留,即使是非持久性污染物,如低氯多氯联苯或六六六六(林丹)可以有效地检测到(Adrogué 等人,引文2019年;埃斯平等人,引文2012年;加西亚-费尔南德斯等人,引文2013年;苏扎等人,引文2021)。在能量需求时期(迁徙、繁殖和蜕皮时),亲脂性有机氯可以从储存的脂肪中额外调动并重新分配到血流中。因此,在蜕皮期间,当污染物被输送到正在生长的羽毛时,其中检测到的浓度也可能受到先前暴露的影响(Espín 等人,引文2012年;帕金斯和巴克莱,引文1997)。在饥饿的鸟类中,羽毛和内部组织中的水平之间的相关性往往较低(Jaspers 等人,引文2006年,引文2007)。其原因可能包括饥饿器官中脂质含量的改变(Finger 等人,引文2015)。有关相关性研究的示例,请参见表格1。

我们知道的因素越多,通过羽毛分析就能获得有关鸟类暴露的更详细信息。因此,使用蜕皮羽毛提供的数据有限,因为外部污染可能很严重,并且对鸟类暴露的解释存在一些不确定性(Jaspers 等人,引文2019)。尽管如此,这可能是分析稀有和濒危物种样本而不造成不必要压力的有用方法。可以收集新鲜蜕皮的羽毛作为常规监测研究的一部分。

2.2. 使用优点和缺点
使用羽毛有很多优点:它们可以从活的鸟类身上采集,并且新陈代谢不活跃。无论年龄、性别和季节如何,都可以取样羽毛。它们可用于监测偏远地区的鸟类种群,而鸟类处于以前很难研究的位置。例如,海鸟在公海越冬期间生长的羽毛可以在海鸟繁殖期间在陆地上时收集(Pacyna 等人,引文2019年;帕西纳-库赫塔等人,引文2020)。

羽毛中的水平通常不显示点源污染,而是显示更大的觅食区域(Burger & Gochfeld,引文1997)。有机污染物分析所需的羽毛数量可能存在问题。建议使用至少 200 毫克羽毛(Dauwe 等人,引文2005),但对于小型物种来说,在不影响鸟类的体温调节和健康或生存机会的情况下,可能不可能从活体个体收集这么多。对于较大的鸟类,甚至一根尾羽就足够了(Jaspers 等人,引文2006年,引文2008)。应该指出的是,一些作者使用了少量的羽毛,并且能够显示出可检测到的污染物量。格罗芬等人。(引文2020)使用了一根重约 8-10 毫克的大山雀( Parus Major)尾羽,但他们能够检测到所分析的大部分 PFAS。然而,这很可能是因为大山雀是觅食区域有限的留鸟,而本研究选择的鸟类生活在氟化工厂附近,而氟化工厂是已知的 PFAS 热点。作者还使用了未清洗的羽毛,这些羽毛可能由于外部污染而增加了化合物水平。

羽毛并不总是适合选定的分析。由于羽毛仅在羽毛生长期间与血流相连,因此它们的存储容量可能有限(Meyer 等人,引文2009)。羽毛生理学可能直接影响化合物的沉积,因为一些化合物的掺入量与其在血液中的丰度成比例,而另一些化合物则作为角蛋白块的一部分掺入(Bortolotti,引文2010)。还有许多其他因素可能影响化合物浓度,包括饮食的季节性变化、外部污染、代谢率和暴露时间(Behrooz 等人,引文2009年;道威等人,引文2005年;尤拉尔斯等人,引文2011a)。对于雏鸟来说,营养级、膳食碳源(食物链歧视)、当地栖息地和巢穴位置等因素可能会影响生命早期阶段污染物暴露的变化(Eulaers 等,引文2013)。羽毛作为生物监测工具的有效性和适用性仅针对某些持久性有机污染物得到证实,而对于其中许多持久性有机污染物,其有效性和适用性尚未得到证实,需要更多的研究。羽毛对于分析 PCB 或 OCP 等遗留化合物的有用性已在 García-Fernandez 等人的先前评论中进行了总结。(引文2013),埃斯平等人。(引文2016)或 Jaspers 等人。(引文2019)。

羽毛可以在室温下运输和储存很多年,例如放在信封或铝箔中,进一步封闭在网袋中(Burger & Gochfeld,引文1997 年;雅斯贝尔斯等人,引文2019)。应该使用冷冻来储存脏的或湿的羽毛。长期储存应始终在受控条件下进行,保护羽毛免受外部污染物、水分和紫外线的影响(Jaspers 等人,引文2019)。

羽毛不仅可以从稀有和受保护的物种中采集,而且博物馆标本也可以用于跟踪暴露随时间的变化。例如,1968年至2015年存档的身体羽毛被成功地用于评估顶级捕食者白尾海雕( Haliaeetus albicilla )体内PFAS的长期时空趋势(Sun等人,引文2019)。但是,尽管存档的羽毛是评估长期趋势的宝贵工具,但使用银行标本或博物馆的样本时仍存在一些限制,例如可能未知的鸟类参数(例如年龄和性别)以及可能影响的地方之间存储条件的差异。化合物降解或转化。外部污染和保存或预处理方法也可能影响结果(Sun 等,引文2019)。

羽毛经常被鸟类自身的皮毛和盐腺分泌物或直接与水、空气或泥土接触而受到外部污染(Goede & De Bruin,引文1986)。选择正确的溶剂和洗涤程序对于相关分析非常重要。一般来说,有限的研究检验了去除羽毛表面外部污染物的有效性。对于亲脂性有机化合物,外部污染主要来自整理(Jaspers 等,引文2008)。甚至 85% 的羽毛脂质也可能来自尾足分泌物。尾羽油还充当粘合层,使空气中的污染颗粒沉积在羽毛表面(Mardon 等人,引文2011)。羽毛油的外部污染可能会随着生命阶段和羽毛年龄的变化而变化(Eulaers 等人,引文2011a)。为了去除羽毛上的油脂,必须使用强溶剂,例如丙酮已被证明非常有效(Jaspers 等人,引文2008)。但这也会影响沉积在羽毛结构内部的弱结合化合物。人们已经讨论了是否有必要从羽毛中去除羽毛油,因为它的添加增加了与内部浓度的相关性(Eulaers 等人,引文2011a;雅斯贝尔斯等人,引文2008)。因此,对于亲脂性化合物的分析研究建议用去离子水彻底清洗并使用不锈钢镊子分离倒刺。这样只能去除空气中的颗粒和灰尘(Jaspers 等人,引文2008)。大多数作者遵循此说明并稍作修改,例如使用蒸馏水(例如 Behrooz 等人,引文2009年;尤拉尔斯等人,引文2013年;蒙克卢斯等人,引文2018)。对于被血液或脂肪等严重污染的羽毛来说,仅用水清洗是不合适的。对于非亲脂性 PFOS,例如 PFOA,外部污染更有可能源自湿或干沉积物(Jaspers 等人,引文2013)。目前尚无标准化程序可用于在 PFAS 分析之前清洗羽毛。通常选择己烷作为清洁溶剂(Briels 等人,引文2019年;雅斯贝尔斯等人,引文2013年;洛斯等人,引文2019)。该程序可能包括首先用超纯水清洗羽毛,干燥并切成 <5 毫米的碎片后,将它们浸入己烷中并放入超声波浴中 10 分钟(Gómez-Ramírez 等人,引文2017)。其他清洁溶剂包括乙腈(Meyer 等人,引文2009)。然而,由于即使己烷也不能去除羽毛表面的所​​有污染物,因此鼓励进行进一步的测试(Jaspers 等人,引文2013)。有时可以通过收集雏鸟的羽毛来最大程度地减少外部污染的影响,因为它们生活在有限的区域,并且它们的羽毛不太容易受到整理油的外部污染。监测雏鸟通常比成年个体更容易,并且蜕皮、年龄、觅食和迁徙行为等因素的影响较小(Eulaers 等人,引文2011b)。但应该指出的是,对于在地面筑巢的物种来说,灰尘和土壤颗粒的外部污染仍然很严重。

2.3. 在实地研究中使用羽毛的示例
尽管鸟类已被用作生物监测器很长一段时间(例如在 20 世纪 60 年代末和 1970 年代初),但对鸟类的研究重点是 OCP 和 PCB 对蛋壳变薄的影响;Ohlendorf & Fleming,引文1988),使用羽毛进行有机污染物分析仍然相对较新。Dauwe 等人的一项研究是最早使用野鸟羽毛来评估成年鸟类 POP 浓度的研究之一。(引文2005年)在雀形目动物上,即大山雀。在这项初步研究中,测定了羽毛和脂肪组织中有机污染物(PCB、PBB、OCP 和 PBDE)的浓度。在检测的化合物中,大多数 PCB 同系物和 DDT(二氯二苯基三氯乙烷)可以在羽毛中定量,而其他农药和溴化阻燃剂则未检测到。羽毛中的浓度(以 ng/g 表示)显着低于脂肪中的浓度(ng/g 脂质重量),并且检查组织中的量化化合物没有严格的相关性。但这项研究引发了进一步的研究,表明对于某些持久性有机污染物,羽毛可能是一个很好的非破坏性替代品。雀形目动物对于确定有机化合物(无论是遗留的还是新出现的)的浓度可能存在问题,由于鸟类质量较低,而复合检测所需的羽毛质量较高。这个问题可以通过汇集个体数据或选择更大的物种来解决。因此,经常选择大型掠食性鸟类进行 POPs 分析,Jaspers 等人就有多个例子。(引文2006年,引文2007);尤拉尔斯等人。(引文2011a ,引文2011b);孙等人。(引文2019)。事实上,对于欧洲的猛禽来说,羽毛、血浆和蛋是为污染物测定而收集的最常见的样本类型(Espín 等人,引文2016年;冈萨雷斯-卢比奥等人,引文2021)。除了大型掠食性鸟类之外,海鸟是另一类经常被研究的鸟类。其中许多都濒临灭绝,因此使用羽毛是有利的。使用海鸟羽毛进行有机化合物测定的例子包括 Espín 等人。(引文2012);斯文森等人。(引文2018),Souza 等人。(引文2021)。

认识羽毛和其他组织之间的同类特征差异非常重要。由于羽毛油的外部污染或大气沉积,羽毛轮廓可能会发生改变(García-Fernandez 等人,引文2013)。例如,研究表明,羽毛的特点通常是较轻的 PCB 贡献较高(Adrogué 等人,引文2019年;道威等人,引文2005年;雅斯贝尔斯等人,引文2007年;布里尔斯等人,引文2019年;苏扎等人,引文2021)。然而,并非所有研究都是如此。例如,在尤拉尔斯等人中。(引文2011a ,引文2011b)研究中最丰富的是高度持久的六CB,例如CB 138和CB 153(在血浆和雏鸟身体羽毛中)。在冈萨雷斯-戈麦斯等人的研究中。(引文2020)尽管多氯联苯的浓度总体较低(0.2-4.6 ng/g),但野鸽体羽毛中的多氯联苯(主要是多氯联苯 126、138 和 180)中的多氯联苯含量占主导地位。多项研究发现低溴同源物(例如 BDE-47)是羽毛中的主要同源物之一(Adrogué 等人,引文2019年;尤拉尔斯等人,引文2011b;冈萨雷斯-戈麦斯等人,引文2020 年;雅斯贝尔斯等人,引文2006年,引文2007年;洛斯等人,引文2019)。最好对同一物种或具有相似摄食特性的物种进行比较,因为差异也可能基于所研究物种的生态(例如饮食专门化和不同营养水平的摄食)。

在 PFAS 生物监测中选择羽毛的适用性已在许多论文中讨论过,因为沉积机制与遗留污染物的情况不同(例如 Jaspers 等人,引文2019年;迈耶等人,引文2009)。PFAS对蛋白质的不同亲和力存在差异,这主要取决于化学物质的碳链长度、官能团和疏水性(Groffen等人,引文2020)。文献中发现的羽毛和其他组织的 PFAS 浓度之间的相关性见表2。对于这一组中的某些化合物,如 PFOA,羽毛中的含量可能不是通过饮食摄入,而是环境污染,并积聚在羽毛的外表面(其他可能的解释是排泄或快速化合物转化)(Jaspers)等人,引文2013年;洛斯等人,引文2019)。因此,一些作者建议互补使用羽毛和其他生物材料,例如血液,以提供不同时间线的表示(Groffen 等人,引文2020)。

羽毛不仅可以从成鸟身上采集,还可以从雏鸟和雏鸟身上采集,它们有两种类型的羽毛:羽绒和体毛。羽绒是在鸡蛋中由母体营养物质形成的,通常代表母体输入,而身体羽毛代表筑巢期和来自环境的输入(如食物/水摄入)(Ackerman 等人,引文2016年;帕西纳等人,引文2019)。从掠食性鸟类中采集的雏鸟身体羽毛样本已成功用于确定几种遗留和新出现的污染物(例如 Briels 等人,引文2019年;尤拉尔斯等人,引文2011b ,引文2013年;戈麦斯-拉米雷斯等人,引文2017年;洛斯等人,引文2019)。但羽绒羽毛检测持久性有机污染物的适用性仍缺乏研究。蒙克卢斯等人。(引文2018 )对西班牙灰秃鹫( Aegypius monachus )雏鸟的绒毛进行了研究。与轮廓羽毛相比,羽绒羽毛(孵化后 15 至 25 天长出的第二根出生羽绒)显示出所研究的持久性持久性有机污染物的积累量较高,其污染情况与之前在捕食者卵中描述的污染情况类似(大约 140 毫克)。足以量化十四种不同的持久性有机污染物)。羽绒羽毛中 PCB 的检测频率也较高。雏鸟轮廓羽毛(平均每只鸟 220 毫克)对挥发性化合物林丹和氯化 PCB 含量较低的贡献较高(Monclús 等人,引文2018)。

3.整理油
3.1. 组织表征
尾毛油是尾根部尾毛腺的分泌物。它出现在大多数物种中,在水生鸟类中最大,主要由蜡酯、三酰甘油、磷脂酰胆碱和挥发性有机化合物组成(Soini 等,引文2013年;索尔海姆等人,引文2016)。它还具有非类脂部分,其中含有蛋白质、无机盐和细胞碎片(Rawles,引文1960 年;金和麦克利兰,引文1975)。该成分因物种而异,也可能随年龄、性别和饮食而变化(Sandilands 等人,引文2004)。羽毛油通过喙传播,通过使羽毛防水并改善其外观来保护身体免受水侵害。它还提供抗菌和抗寄生虫保护,并可用于化学信号(Mardon 等人,引文2011年;索伊尼等人,引文2013)。它可以从活的或死的鸟类中收集(Yamashita 等人,引文2007)。已知 Preen 油含有高含量的亲脂性化合物(例如 PCB;Jaspers 等人,引文2008),但由于其特定的成分,它也可能积累一些非亲脂性物质,如 PFOS(Campagna 等人,引文2012,雅斯贝尔斯等人,引文2013)。

分泌的油量因物种而异(Solheim 等人,引文2016)。一些研究发现,鱼尾草油中的有机污染物水平与其他生物材料(包括血液)之间存在相关性(Eulaers 等人,引文2011a)和脂肪组织(Yamashita 等人,引文2007)。

3.2. 使用优点和缺点
使用 preen 油有很多优点:可以从雌雄和雏鸟中获取样本(Eulaers 等人,引文2011a);由于其脂质含量高,可用于测定许多亲脂性化合物;由于不可分离的血液连接,隔离时间框架与血液中的时间框架接近,并且与羽毛相比,很少或没有外部污染(Eulaers 等人,引文2011a;山下等人,引文2007)。然而,封存时间框架整合了一小段时间(Ito 等人,引文2013)。此外,化合物的代谢也是可能的(Eulaers 等人,引文2011a)。有机污染物的浓度因物种而异,并且取决于饮食行为(Yamashita 等人,引文2018)。

整理油很容易获得,但应尽量减少外部污染的可能性。例如,可以通过用预先清洁的玻璃棒、擦拭纸、手术纱布或玻璃纤维过滤器按压整理腺来完成(Briels 等人,引文2019年;伊藤等人,引文2013年;山下等人,引文2018)。布里尔斯等人。(引文2019)还收集了围绕尾毛腺的被油覆盖的羽毛簇。同一个人可能会在短时间内被重复采样(Yamashita 等人,引文2018)。大约 30-50 毫克就足以测定多种 PCB、PBDE、DDT 和 HCH(Eulaers 等人,引文2011a;伊藤等人,引文2013年;山下等人,引文2018)。

Preen 油取样比血液采集的侵入性更小(Ito 等人,引文2013)。其运输和储存需要寒冷条件(约-20°C;Eulaers等人,引文2011a)。对于某些物种,从幼鸟和成年鸟类身上采集样本可能很麻烦,而且获取所需的数量也可能存在问题(Jaspers 等,2011)。

3.3. Preen Oil 在现场研究中的使用示例
由于脂质含量高,鱼尾草油可能含有高浓度的一些亲脂性化合物。例如,成年黑脚信天翁尾毛油样品中多氯联苯的平均浓度约为。比血浆样本中发现的浓度高 74–78 倍(Wang 等人,引文2015)。与白尾鹰雏鸟血液或身体羽毛中的含量相比,鱼尾油中几种持久性有机污染物(PCB、PBDE 和 OCP)的含量高出十到百倍(Eulaers 等人,引文2011a)。Briels 等人的一项研究中也提到。(引文2019),与羽毛和血浆相比,羽毛油的 POP 浓度要高得多,主要化合物是 OCP(169-3560 ng/g)。索尔海姆等人。(引文2016)发现在羽毛腺中分析的 POP 浓度最高(Ʃ羽毛 POP 为 79.3 ± 47.9 ng/g;肝脏为 711 ± 462 ng/g 湿重;羽毛腺为 2739 ± 1260 ng/g 湿重)。他们还发现成年三趾鸥的羽毛、尾毛油和肝脏中 POP 特征存在微小但显着的差异,其中尾毛腺和羽毛特征最为密切相关(Solheim 等人,引文2016)。Briels 等人的一项研究显示,Preen 油和血浆的 POP 特征非常相似。(引文2019)。雏鸟血液和鸟尾油浓度之间发现的强相关性表明,鸟尾油很好地反映了内部污染(Eulaers 等人,引文2011a;洛斯等人,引文2019)。

对 24 种成年鸟类进行的一项研究检验了尾毛腺油在监测 PCB、DDT 和 HCH 方面的效用(Yamashita 等人,引文2018)。物种之间存在很大差异:鸟类体内的 Σ20PCBs 浓度为 1.9 至 60 700 ng/g-脂质;ΣDDT 浓度范围为 1.4 至 22 899 ng/g-脂质;ΣHCH 的浓度为 0.2 至 506 ng/g-脂质。对于鱼尾草油中选定的 POPs 水平最重要的因素是地理浓度模式和物种饮食行为(Yamashita 等人,引文2018)。

山下等人。(引文2007)发现,与腹部脂肪相比,鱼尾油中低氯 PCB 同系物的比例更高,这表明它们从鱼尾腺分泌之前进行代谢的时间较短。此外,在油和脂肪组织中的 PCB 水平之间观察到微弱但显着的相关性,在校正 PCB 的代谢损失时,相关性甚至更高。王等人。(引文2015)在 preen 油中主要检测到高度氯化的同系物。Eulaers 等人所做的研究也是如此。(引文2011a ) 在油中检测到更多的高氯化 PCB 同系物。

通过尾毛腺排泄 PFAS 的程度仍不清楚,但从仓鸮收集的尾毛油中发现 PFOS 含量较高,而 PFOA 和 PFHxS 含量较低(PFOS 中位数为 431.2 ng/g 湿重;Jaspers 等人,2017)。 ,引文2013)。

4. 血
4.1. 组织表征
血液是一种广泛使用的基质,因为它在全身循环,输送营养物质和污染物。高组织灌注率等因素使循环血液和内部组织能够很快达到亲脂性和持久性 POP(如 OCP)的平衡。然而,对于快速代谢或消除的化合物而言,情况并非如此(Bustnes 等人,引文2001)。污染物在血液中的半衰期通常比在内部组织中的半衰期短(Espín 等人,引文2016)。血液中的脂质含量低也意味着亲脂性污染物浓度较低,这意味着应收集相对大量的血液以超出分析极限并提供足够的样本用于重复(Espín 等人,引文2016)。然而,为了确保家禽的健康,采血量不应超过家禽体重的 1%,在能量消耗较大的时期甚至更少(Fair 等人,引文2010)。因此,对于小物种(例如雀形目动物),可能会出现样品量过低的分析问题。对于较大的物种,例如猛禽,可以对成鸟和雏鸟进行采样(例如 Ortiz-Santaliestra 等人,引文2015年;皮特曼等人,引文2015)。

当使用血液进行监测时,采样时间至关重要(Bustnes 等人,引文2017)。物种差异可能是由育种策略的差异造成的。例如,普通绒鸭( Somateria mollissima)在孵化期间禁食,利用储存的脂肪储备并将污染物从脂肪重新转移到血液中。因此,孵化期间收集的血液中的污染物水平可能不仅反映了最近的饮食,还反映了从脂肪中重新动员的污染物(Thorstensen 等人,引文2021)。

脂质百分比和质量以及浓度梯度可能会影响 POP 在血液和内部组织之间的分配(Bustnes 等人,引文2001)。有几个因素可能影响鸟类血液中持久性有机污染物的浓度,包括季节运输的改变、饮食、脂质储存的重新调动和性,因为一些持久性有机污染物可能通过产蛋从体内消除(Bustnes等人,引文2017)。

有关鸟类暴露的信息可以使用全血、血浆、血清或红细胞 (RBC) 获得(例如 Gebbink & Letcher,引文2012年;雅斯贝尔斯等人,引文2008年;奥尔森等人,引文2000;皮特曼等人,引文2015)。可以通过让不含抗凝剂的全血在室温下凝固来获得血清。红细胞和血浆通常通过离心分离(Ehresman 等人,引文2007)。对于全血和血浆,需要肝素或 EDTA 等抗凝剂来防止凝血(Espín 等人,引文2016年;王等人,引文2015)。全血是一种复杂的基质,适当的冷冻储存条件对于维持其稳定性是必要的(Ehresman 等人,引文2007)。使用全血可以防止细胞部分中化合物的潜在损失,并且分析需要更小的体积(Espín 等人,引文2016)。除非样品在冷冻条件下保存较长时间,否则细胞成分可能会发生裂解(Ehresman 等人,引文2007)。对于 PFAS(包括 PFOS 和 PFOA)等不附着在细胞成分上的化合物,血浆或血清中的水平可能是全血中水平的两倍(Ehresman 等人,引文2007)。

4.2. 使用优点和缺点
可以从成虫和雏鸟身上采集血液样本。它可以在鸡蛋孵化和早期雏鸡饲养期间收集,以研究污染物浓度和父母照顾之间的关系,包括血浆激素水平和翻蛋频率(Blévin 等人,引文2020 年;塔尔图等人,引文2014)。它还可以研究内分泌干扰化学物质的浓度与体内激素平衡之间的关联,包括应激激素或血浆类胡萝卜素浓度(Ask 等人,引文2021 年;博尔托洛蒂等人,引文2003年;塔尔图等人,引文2014)。血液是有关鸟类免疫或炎症反应以及与肝肾损伤、骨病和代谢紊乱相关的血液临床化学参数(BCCP)的信息来源(例如Sonne等人,引文2010年,引文2013)。血液还可用于研究近期食物摄入量和区域特定地点差异对遥远人群污染物浓度的影响(Carravieri 等人,引文2017年;奥尔森等人,引文2000)。

血液中的持久性有机污染物水平可能会受到个体内时间变化的影响(Bustnes 等人,引文2001),迁徙策略和饮食专业化可能会受到个体行为的影响,从而导致群体间的差异(Leat等人,引文2013年,引文2019)。在繁殖季节,由于卵中化合物沉积,雌性血液中持久性有机污染物的含量可能较低。然而,一些研究揭示了不确定的模式,例如,在两性之间未发现 OCP 差异,但在部分 PFAS 同系物中发现了差异,表明它们可能沉积在鸡蛋中(Bustnes 等人,引文2008)。

采样可能存在疾病传播的风险。样品量必须适当,否则可能难以接近分析极限(Jaspers 等,引文2008年;山下等人,引文2007)。它需要一些技术技能,并且可能会给鸟类带来压力。血样应保存在冰箱或缓冲溶液中。

为了克服样本采集的挑战,在某些情况下,干血斑可能是血浆采样的更好替代方案(Perkins & Basu,引文2018)。干血斑是一种通过将血液样本涂在专门的滤纸上然后风干来采集血液样本的方法(Perkins & Basu,引文2018)。这种方法最初是为了检测新生儿的代谢疾病而开发的(Guthrie & Susi,引文1963)。就鸟类而言,它主要用于有毒金属暴露评估(Lehner 等人,引文2013年;珀金斯和巴苏,引文2018),而且还针对几种有机污染物(Shlosberg 等人,引文2012)。对于单个干血点,需要少于 60 µl 的血液(Perkins & Basu,引文2018年;什洛斯伯格等人,引文2012)。此外,抗凝剂也是不必要的(Espín 等人,引文2016)。该方法需要正确的方案,并且存在很高的外部污染可能性。并非所有实验室都能提供足够灵敏的方法(Espín 等人,引文2016)。

4.3. 现场研究中使用血液的示例
使用血液最有益的事情之一是可以同时研究其他因素,例如与身体状况下降和甘油三酯水平降低的可能关联(Ortiz-Santaliestra 等人,引文2015)。它还可用于确定暴露的时间趋势,例如,在对秃头鹰 ( Haliaeetus leucocephalus ) 雏鸟进行的一项研究中,1997 年至 2010 年间收集的血浆显示 PCB 和 DDT 浓度下降,而狄氏剂的浓度则相反(Pittman 等人)等人,引文2015)。对挪威猛禽进行的研究表明,某些持久性有机污染物可能会影响血浆生化标志物,包括肝脏和肾脏参数(Sonne 等人,引文2010)。

基于对秃鹰血浆的分析,研究人员发现,在该物种中,ΣPCBs和DDE浓度随着营养级和海洋输入的增加而增加,而ΣPBDEs浓度并不显着依赖于营养级(Elliott等人,引文2009)。与身体羽毛相比,幼海鹰血浆中的 PBDE 浓度显着降低,ΣPCB 和 OCP 没有发现显着差异(Eulaers 等人,引文2011a)。对生活在南极洲的南方巨海燕 ( Macromectes giganteus ) 的血液进行了采样,以比较成年海燕和雏鸟之间的有机污染水平,其中 PCB 和 OCP 的水平在成年海燕中显着较高,这很可能是由于繁殖和越冬期间的生物积累造成的,几乎没有报告性别差异(Colabuono 等人,引文2016)。

血液广泛用于测定鸟类中的 PFAS 浓度。格宾克和莱彻(引文2012)发现银鸥( Larus argentatus)的 PFAS 血浆/红细胞模式以 PFOS 为主,还含有高比例的 C8-C11 PFCA。当比较血浆和红细胞之间 C4-C15 全氟磺酸盐 (ƩPFSA) 和羧酸盐 (ƩPFCA) 的浓度时,血浆中的浓度明显较高 (Gebbink & Letcher,引文2012),其中含有 PFAS 可能结合的蛋白质,例如白蛋白(Bustnes 等人,引文2008年;琼斯等人,引文2003年;维罗等人,引文2005)。Løseth 等人的研究表明,与羽毛相比,血浆具有最高浓度的线性 PFOS 和高检测频率(DF = 100% vs DF: 48.9%)。(引文2019)。Briels 等人的研究中还发现血浆中 PFAS 含量最高(1.37-36.0 ng/mL)。(引文2019)。

在赫茨克等人中。(引文2009)研究表明,全氟辛烷磺酸在海鸟卵、血浆和肝脏样本中普遍存在,具有相似的中位浓度(27-32 ng/g ww)。其他同源物因样本类型而异;例如,在禽类血浆中检测到低浓度的 PFOA(2-6 ng/g ww),但在鸡蛋中检测不到,并且在肝脏中很少发现(Herzke 等人,引文2009)。在血浆和肝脏中所有​​分析的化合物(亲脂性 POPs、PFAS)中,PFAS 是主要化合物组(占污染物负荷的 70-80% [Herzke 等人,引文2009 ])。在从生活在挪威北极的灰鸥 ( Larus hyperboreus )中收集的生物材料中,PFOS 也是所有研究样本(血浆、肝脏、大脑、鸡蛋)中的主要 PFAS,血浆中含量最高(48.1–349 ng/g) ww) 其次是肝脏、鸡蛋和大脑(Verreault 等人,引文2005)。具有 8-15 个碳的全氟羧酸 (PFCA) 在血浆中浓度最高(PFCA 总量:41.8-262 ng/g ww)(Verreault 等人,引文2005)。

塔尔图等人。(引文2014)表明,高浓度的 PFDoA 可能会影响孵化成功率。长链 PFCA 是在成年雏鸡饲养的三趾鸥中发现的主要化合物(Tartu 等人,引文2014)。对小雀形目鸟类的研究发现,生活在大型氟化工厂附近的大山雀的 PFOS 浓度极高:肝脏中的 PFOS 浓度为 553–11 359 ng/g,血液中的 PFOS 浓度为 24–1625 ng/ml;肝脏和血液中的浓度高度相关(Dauwe 等人,引文2007)。另一项研究表明,血液中 PFOS 浓度随着距植物距离的增加而降低,但对于其他 PFAS 没有观察到明显的距离梯度(Groffen 等人,引文2020)。

还对白尾鹰和北方苍鹰 ( Accipiter gentilis ) 雏鸟的血浆中的 PFAS 进行了分析。发现暴露量存在显着差异,白尾鹰中检测到的水平较高(ΣPFAS 中位数 = 45.83 vs 17.02 ng/mL)(Gómez-Ramírez 等人,引文2017)。差异很可能是由饮食输入引起的,因为北方苍鹰与林地相关,而白尾鹰与海洋食物网相关(Gómez-Ramírez 等人,引文2017)。

5. 鸡蛋
5.1. 组织表征
对于任何鸟类来说,繁殖期都是一个要求很高的时期,在蛋形成过程中,污染物会从雌性脂质沉积物转移到蛋中。因此,鸡蛋表明雌鸟在鸡蛋形成过程中进食的区域受到污染,并且可能包括筑巢前使用的区域的暴露(Martínez-López 等人,引文2007年;赵等人,引文2019)。

蛋代表了最早的生命阶段,此时鸟类对污染物高度敏感。窝的大小、卵子的大小和胚胎发育策略,都会影响动员并转移到单个卵子中的脂质和蛋白质的数量(Van den Steen 等人,引文2009)。但一般来说,它们的脂肪含量很高,亲脂性 POPs 和 PFAS 都可以从女性体内转移到它们身上(Dauwe 等人,引文2006年;格宾克和莱彻,引文2012)。一些持久性有机污染物更容易被发育中的鸡蛋清除(Bustnes 等人,引文2017)。事实上,有几个因素可能会影响哪种化合物能够有效地转移到鸡蛋中,特别是化合物链长,还有疏水性、持久性和顽固特性(Gebbink & Letcher,引文2012年;霍姆斯特罗姆和伯杰,引文2008年;维罗等人,引文2006年;维森特等人,引文2015)。取样时应少做干预,并限制对单个巢穴的访问次数。为了确保这一点,在可能的情况下,最好只从多个窝中取样一个鸡蛋,而不是重复返回相同的几个窝(Morganti 等人,引文2021)。

出于生物监测目的,可以在完整的鸡蛋(最常见)或孵化后留下的蛋室(例如蛋壳或胚外膜)中确定污染物负荷。孵化后的蛋壳相对较少用于环境监测研究。蛋壳中污染物的记录代表产蛋前的时间相对较短,并且暴露来自不同的区域,具体取决于物种的觅食策略(Becker,引文2003)。一些化合物可能被发育中的胚胎吸收。因此,仅从蛋壳分析中获得的信息是有限的。在某些情况下也可以使用胚胎外膜,例如 Peakall 使用来自游隼蛋壳的胚胎外膜作为化学暴露 (p,p'-DDE) 的指标(引文1974)证明顶级捕食者体内 DDT 暴露量增加。通过计算相关指数,蛋壳的绒毛尿囊膜可用作鸡蛋中 DDT 水平的直接指标(Cobb 等人,引文2003)。

鸡蛋由蛋黄和蛋白组成。通常将它们均质化,然后分析化合物浓度(例如 Ahrens 等人,引文2011年;布劳恩等人,引文2015年;霍姆斯特罗姆等人,引文2010年;马丁内斯-洛佩斯等人,引文2007)。最近有报道指出,如果鸡蛋有胚胎,最好使用全均质鸡蛋(Morganti 等人,引文2021)。但维森特等人所做的一项研究。(引文2015)表明,对于某些化合物,这些组分之间可能会发生分配。作者发现,只有蛋黄样品中含有可检测水平的 PFAS(其中 PFOS 是主要化合物),这可能是由于成分差异造成的(蛋黄比蛋白含有更多的脂质和蛋白质,其中 88.5% 是水;对奥杜安鸥的研究[ Larus audouinii ])(Vicente 等人,引文2015)。还有格宾克和莱彻(引文2012),无法在银鸥的蛋白中检测到任何 PFAS,但它们存在于蛋黄中。同样,王等人。(引文2019)发现在氟化工厂周围收集的鸡蛋中,蛋黄中的 PFAS 浓度明显高于蛋白中的浓度。因此,使用全蛋匀浆监测这些化合物可能会导致检测浓度稀释(Gebbink & Letcher,引文2012)。

5.2. 使用优点和缺点
鸡蛋中沉积的污染物可能会从不同的地点(尤其是长途迁徙者)和相对较长的时间内被同化,因为它来自于摄入的食物和女性体内储存的动员​​(Burger & Gochfeld,引文1997 年;马丁内斯-洛佩斯等人,引文2007年;赵等人,引文2019)。

卵通常很容易获得和运输,并且收集它们可以避免对成年个体进行侵入性取样。一个鸡蛋通常可以提供足够的材料进行有机化合物分析(Morganti 等人,引文2021)。它们应该保存在寒冷的环境中以防止腐烂。人们通常认为,对于鸟类来说,雌性产下许多蛋,单个蛋就可以代表整个窝的污染水平(Van den Steen 等人,引文2006)。然而,在产蛋期间,可变因素可能会导致资本饲养者和收入饲养者之间的窝内差异。对于资本饲养者来说,母体资源用于生产第一批鸡蛋,因此脂质中积累的污染物可能会转移到其中。每日饮食用于生产较晚的鸡蛋,因此预计产蛋顺序会导致窝内变化(Espín 等人,引文2016年;拉斯特斯等人,引文2019)。收入饲养者,如雀形目动物,大多使用外源资源(饮食)来产卵,如果需要,通常会使用内源储备来生产最后的卵。因此,在这种情况下,最后的卵将显示雌性污染物的电荷(Vicente 等人,引文2015)。因此,收入育种者将有助于揭露当地污染(Morganti 等人,引文2021 年),尽管它也可能对之前的冬季摄入量有较小的贡献(Pereira 等人,引文2021)。

尽管数据尚无定论,但产蛋顺序可能会影响鸡蛋中有机化合物的浓度。一些研究发现,后期鸡蛋中的有机化合物浓度明显下降(根据 Van den Steen 等人的产蛋顺序,PCB 总量下降了 36%,OCP 总量下降了 31%,PBDE 总量下降了 45%)等人,引文2009)或铺设顺序没有明显影响(Reynolds 等人,引文2004年;范登斯蒂恩等人,引文2006年;维罗等人,引文2006)。有趣的是,甚至在两种收入饲养者中也存在差异:在蓝山雀 ( Cyanistes caeruleus )中发现了 PCB、OCP、PBDE 产蛋顺序的影响,而在早期对大山雀的研究中没有发现这种影响。山雀(Van den Steen 等人,引文2006年,引文2009)。这些差异可能是由于物种差异,例如窝数、雌性体型、脂质摄取的生理过程、新陈代谢、蛋中能量与体重的百分比或研究方法的差异(Van den Steen 等人,引文2009)。对于 PCB 和 PBDE,但对于 OCP 而言,不同批次之间的浓度差异大于不同批次内的浓度差异,这表明对于这两组,从同一批次中随机收集的单个鸡蛋可用作生物监测工具。对于 OCP,建议从产蛋顺序中一致收集相同的蛋(Van den Steen 等人,引文2009)。

对于 PFAS,发现根据产蛋顺序,PFOS 浓度逐渐降低(奥杜安鸥窝 [ Larus audouini];Vicente 等人,引文2015)。其他 PFAS 大多在第一个鸡蛋中检测到,在这种情况下,使用最后一个鸡蛋会导致暴露量被低估(三个鸡蛋)。作者的建议是收集并分析第一个鸡蛋,因为一般来说它可能含有最高含量的 PFAS。对于具有较大窝数的物种(例如雀形目动物),还发现 PFAS 浓度存在较大差异,作者建议沿着产蛋顺序收集相同的蛋(例如,对于大山雀,首选第一个和第三个蛋)(Lasters 等人) .,引文2019)。

卵子只能在特定的时间段内从人群的一部分(成年雌性)中采集。如果雌性和雄性之间的摄食行为存在显着差异,那么获得完整的暴露情况可能会特别成问题。此外,有些鸟类很晚才开始产仔(例如信天翁),因此无法使用鸡蛋或蛋壳对年轻一代进行生物监测。对跳过繁殖的个体进行生物监测也是不可能的。

预计卵收集对种群影响较小(对于高度密集的种群),但对于产卵数量有限的物种,此方法不适用(Jaspers 等人,引文2008)。特别是,每个季节产一个卵的物种最容易受到此类生物监测的影响。鸡蛋取样也不适合稀有、濒临灭绝的物种或繁殖成功率较低的物种。例外情况是使用未孵化的鸡蛋(未受精或已处理过的鸡蛋),但在这种情况下,可用样本的数量可能很少。此外,在未孵化的蛋中,由于有机污染物的孵化后微生物降解,浓度可能不稳定。对于持久性较差的转化产物(例如氧氯丹)尤其重要,它可以作为微生物降解的结果被检测到(Dauwe 等人,引文2005年;埃斯平等人,引文2016年;摩根蒂等人,引文2021)。此外,失败/损坏的鸡蛋是非随机的,仅代表失败的繁殖结果,因此更有可能积累足够高浓度的污染物,从而影响孵化率(Espín 等人,引文2016)。产蛋后扩散性失水可能会导致鸡蛋重量减轻,因此可能需要对脂质或水含量结果进行校正/标准化(Espín 等人,引文2016)。

5.3. 在实地研究中使用鸡蛋的示例
污染物向鸡蛋的转移可能取决于物种,不同的饮食或暴露途径会导致差异(Ahrens 等人,引文2011年;范登斯蒂恩等人,引文2009)。例如,在比较鲱鸥和普通绒鸭体内的污染物浓度时,作者发现海鸥亲脂性 OHC 的母体转移率较高。作者还在银鸥蛋中发现了更高数量的亲脂性 OHC(Thorstensen 等人,引文2021)。布劳恩等人。(引文2015)发现在从北美海鸟收集的蛋中 BDE 同系物谱中 BDE-47 和 -99 占主导地位。时间趋势显示含阻燃剂产品的使用模式正在发生变化。

仅以北极地区陆地食物为食的雪鹀(Plectrophenax nivealis)的卵被用来确定斯瓦尔巴群岛三个不同定居点群体中遗留和新出现的有机污染物水平。这些鸟类在繁殖季节相对狭窄的觅食范围可以评估污染物的潜在点源。许多化合物(例如 PCB 或 PFOS 和 PFCA)在不同地点之间存在显着差异。有时在位置接近的巢穴之间会发现很大的差异(Warner 等人,引文2019)。道韦等人。(引文2006)比较了大山雀蛋和雏鸟之间 PCB、PBDE 和 OCP 的浓度和分布。鸡蛋中发现的浓度高出 4-6 倍,而且随着雏鸟年龄的增长,许多持久性有机污染物的比例下降,情况也发生了变化。

鸡蛋被视为母亲接触环境 PFAS 污染的良好代表(Morganti 等人,引文2021)。贝尔托莱罗等人。(引文2015)旨在确定生活在西班牙埃布罗河三角洲自然公园的海鸟中 PFAS 从雌性血液到卵的母体转移。结果,作者评估了两种海鸥(黄腿鸥 ( Larus michahellis ) 和奥杜安鸥 ( Larus audouinii ))从血液到第一颗卵的转移能力,每个卵约为 6700 ± 2700 ng 和 5500 ± 1600 ng每个鸡蛋分别。

在所有 PFAS 中,PFOS 通常是鸟蛋中的主要化合物(Ahrens 等人,引文2011年;霍姆斯特罗姆和伯杰,引文2008年;霍姆斯特罗姆等人,引文2010年;摩根蒂等人,引文2021 年;佩雷拉等人,引文2021)。海鸠 (Uria aalge) 卵中的 PFOS 浓度大约比成年雌性肝脏中的全氟辛烷磺酸浓度高出三倍,这可能表明卵形成过程中的有效转移(Holmström & Berger,引文2008)。阿伦斯等人。(引文2011 )评估了24 年(截至 2009 年)未孵化的黄褐色猫头鹰( Strix aluco )蛋中 PFAS 的长期暴露情况在此期间,PFOS 是鸡蛋中的主要同系物,但呈每年 1.6% 的下降趋势。另一方面,C10-C13 PFCA 的贡献在此期间每年增加 4.2-12%。

未孵化的蛋被用于许多研究中,例如在掠食性鸟类中用于分析 PFAS 浓度的时间趋势(Holmström 等人,引文2010),或测量有机化合物和多氯联苯的残留量(Martínez-López 等人,引文2007)。对西班牙两个白鹳群落失败的蛋中的 PBDE 进行了分析,高溴化 BDE 在同类物中占主导地位(Muñoz-Arnanz 等人,引文2011)。

赵等人进行的研究。(引文2019)表明,蛋壳中积累的主要农药是氯丹和六氯环己烷,可能来自土壤。尽管他们发现羽毛的生物富集潜力高于蛋壳,但蛋壳仍被证明可用于预测研究区域的 POPs 污染(Zhao 等人,引文2019)。马塔奇等人。(引文2016)使用绒毛尿囊膜测定了几种 OCP。总有机氯的主要贡献者是滴滴涕同系物,而γ-六氯环己烷是六氯环己烷异构体的主要同系物。此外,浓度大多高于羽毛中的浓度,表明污染物通过母体转移到胚胎。然而,这种差异取决于物种。例如,在阿纳斯 sp中。蛋壳中的 OC 浓度高达十倍,而顶级捕食者海鸥( Larus argentatus)的羽毛中的 OCP 浓度更高(表3)。

六、结论与展望
非致命采样成为环境研究的重要组成部分。它通过让研究的动物活着来提供更多的道德选择,并且通常具有实际优势,包括样本的储存和收集。根据先前研究提出的建议,介绍了使用四种无损收集的鸟类生物材料的优点和缺点。做出选择时应做出明智的决定,了解可能影响其中化合物浓度的因素以及收集物如何影响鸟类。

应根据物种生态、栖息地、繁殖策略和生物样本特征来决定是羽毛、血液、羽毛油还是鸡蛋。应该注意的是,对于新出现的化合物,通常很少有数据存在。但这种情况正在改变;例如,在羽毛中发现了有机磷杀虫剂毒死蜱(Adrogué 等人,引文2019年;冈萨雷斯-戈麦斯等人,引文2020)。布里尔斯等人。(引文2019)发现苍鹰雏鸟羽毛中的主要化合物是磷阻燃剂。另一个例子是使用血液来检测新型污染物,证实了 6 个人(总共 30 名研究对象)中存在新型阻燃剂 HBB(六溴苯)(Lewis 等人,引文2020)。对采集自银鸥的鸡蛋中的非 PBDE 卤化阻燃剂和有机磷酸酯阻燃剂进行了分析(Su 等人,引文2015)。这些化合物不是本出版物的重点,但这表明人们对非致命方法的兴趣正在增长。将来,我们应该看到更多使用非致死收集的样本进行的研究,并且需要这些研究来明确划分哪种基质对于哪种化合物是可靠的。

发布日期:2024-01-26