《Environmental Pollution》：Influence of artificial beach nourishment on human health risk and sediment quality: The case of the Fortaleza seafront (Ceará, Brazil)
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本研究評估了巴西福塔萊薩人工海灘 nourishment 項目影響區海水有機污染物對游泳者健康的潛在致癌風險，分析多環芳烴（PAHs）、多氯聯苯（PCBs）及有機氯農藥（OCPs），發現沉積物中DBA和DDT超標，水體中B[a]P和DBA顯著致癌風險，但非致癌風險較低。
路易斯·卡洛斯·努內斯·達·席爾瓦（Luiz Carlos Nunes da Silva）| 雷維娜·圣地亞哥·阿爾維斯（Ravena Santiago Alves）| 弗拉維亞·吉耶·山本（Flávia Yoshie Yamamoto）| 亞歷山德拉·斯蒂芬妮·貝澤拉·德·莫拉埃斯（Alessandra Stephany Bezerra de Moraes）| 里維利諾·馬丁斯·卡瓦爾坎特（Rivelino Martins Cavalcante）| 瑪麗亞·奧齊萊亞·貝澤拉·梅內塞斯（Maria Ozilea Bezerra Menezes）| 邁克爾·巴博薩·維阿納（Michael Barbosa Viana）
海洋科學研究所（LABOMAR），塞阿拉聯邦大學（UFC），Aboli??o大道3207號，Meireles，60165-081，Fortaleza，CE，巴西
摘要
本研究評估了游泳者因皮膚接觸受海灘補給項目影響海域海水中的有機污染物而對人類健康造成的風險。監測工作在2019年10月至2022年5月期間分五個階段進行，共在兩個受影響區域設置了12個海洋觀測站：補給區和沉積區。水樣分析了有機氯農藥、多氯聯苯（PCBs）和多環芳烴（PAHs），包括苯并[a]芘（B[a]P）和二苯并[a,h]蒽（DBA）。沉積物中也檢測了相同的污染物。所測得的濃度與國家環境委員會（National Environmental Council）第357/2005號決議規定的水質標準和第454/2012號決議規定的沉積物標準進行了比較。在海水中，檢測到多種有機污染物的濃度超過了法定限值，尤其是滴滴涕（DDT）、七氯環氧物+七氯（heptachlor epoxide + heptachlor）、甲氧氯（methoxychlor）和多氯聯苯（PCBs），尤其是在T2和T3階段，且主要集中在補給區。在沉積物中，滴滴涕的濃度超過了第454/2012號決議規定的第一級標準，而其他化合物的濃度均低于參考閾值。多變量分析顯示，補給區的有機污染物變化更大、濃度更高，其中七氯環氧物+七氯和多氯聯苯在水中的含量較高，而DBA在沉積物中更為突出，這表明不同采樣階段和地點之間存在顯著的時間差異。盡管皮膚接觸海水不會導致非致癌風險，但人類健康風險評估顯示，大多數水樣中的B[a]P以及所有檢測到DBA的樣本均存在顯著的致癌風險。根據臨時沉積物質量指南的風險系數，沉積物質量受到滴滴涕和DBA的嚴重污染，而其他化合物的污染程度較輕或沒有污染。然而，基于可能效應水平（Probable Effect Level）的計算結果表明，這些化合物對生物體的不良影響概率較低。
引言
海岸侵蝕是全球沿海地區沉積物流失的主要原因（Castelle等人，2009年）。全球約31%的未凍結海岸線為沙灘，其中約24%面臨侵蝕風險（Luijendijk等人，2018年）。在這種背景下，人工海灘補給作為一種緩解策略被廣泛用于恢復海岸線，保護城市區域和脆弱基礎設施（Crowe等人，2016年）。雖然人工海灘補給在控制侵蝕和保護沿海地區方面有效，但該過程涉及疏浚等操作（Crowe等人，2016年）以及大量沉積物的投放，這可能會重新釋放之前積累的污染物（Hiranandani，2014年；Seiyaboh等人，2013年），從而將其釋放到水柱中（Fernandes Neto和Sarcinelli，2009年）。
主要的有機污染物包括有機氯農藥（OCPs）、多氯聯苯（PCBs）和多環芳烴（PAHs），這些物質在環境中具有持久性，難以降解，具有潛在毒性，并且容易在生物體內積累和放大（Mello等人，2024年）。OCPs和PCBs是人工合成的，與農藥使用、工業過程和電子廢物處理不當等人造活動密切相關（Freitas等人，2024年）。PAHs雖然也具有毒性，但既可能來自自然過程，也可能來自人為活動（Kim等人，2013年），通常與巖石形成過程及化石燃料燃燒等熱解過程有關（Mitra等人，2019年）。
此外，有機污染物可通過長距離大氣傳輸、城市徑流和工業廢水進入海洋生態系統，尤其是在水文沉積動態發生變化的密集沿海地區（Borshi等人，2016年；Tang等人，2020年）。無論哪種情況，這些污染物一旦進入環境，都可能對水生生物和人類健康構成重大風險（Freitas等人，2024年）。
盡管已有許多研究探討了人工海灘補給對沿海生態系統物理、生物和微生物參數的影響（Danovaro等人，2018年；Li等人，2020年；McGill等人，2024年），但專門研究這種干預措施對水體和沉積物中有機污染物水平影響的研究仍然有限，盡管這對環境管理和公共衛生具有重要意義。
相比之下，在未實施人工海灘補給項目的不同沿海地區進行的研究顯示，海水和沉積物中確實存在有機污染物，其濃度通常在ng L?1至μg kg?1的范圍內。此外，有研究表明，水中的有機污染物可能通過皮膚接觸對人類健康構成風險（Akhbarizadeh等人，2016年；Mitra等人，2019年）。其他研究則關注了不同沿海環境中的有機污染物，考慮了沉積物質量或飲食風險，但未涉及皮膚接觸途徑（Hassaan等人，2023年；Mello等人，2024年；Pescatore等人，2025年；Unyimadu和Benson，2023年）。這些發現表明，盡管已知有機污染物具有持久性和毒性，但皮膚接觸的風險卻很少被考慮，尤其是在受人工海灘補給項目影響的沿海地區，這凸顯了進一步研究的必要性。
本研究采用了一種新穎的方法，調查了在塞阿拉州Fortaleza市兩個海灘進行的人工海灘補給干預措施的影響，重點關注水柱和海洋沉積物中有機污染物的存在和分布情況。研究旨在評估游泳者因皮膚接觸受補給項目影響海域海水中的有機污染物而對人類健康造成的風險，并評估同一區域的沉積物質量。
研究區域
研究區域位于巴西東北部（塞阿拉州Fortaleza市），具體位于Iracema和Meireles海灘（圖1）。這些海灘的疏浚和人工補給工作于2019年10月至11月進行，持續了五周。在此期間，約96,000立方米的沉積物被投放到1.2公里的海岸線上，使沙洲向海方向擴展了約80米。這些沉積物取自一個位于……的沙洲
海水中的有機污染物
在水樣中檢測的七種有機化合物中，有六種在至少一個海洋觀測階段或至少一個受影響區域內被檢測到。根據補充材料中的表S8所示，恩德林（Endrin）是整個監測期間唯一未在水樣中檢測到的化合物。結果顯示，海水中的有機污染物濃度在T2和T3階段最高。在這些階段，檢測到的化合物的平均濃度超過了……
海水中的有機污染物
總體而言，在海灘補給項目開始后的階段，水樣中的有機污染物濃度較高，多次超過了CONAMA第357/2005號決議規定的限值。其中最顯著的污染物是苯并[a]芘（B[a]P）和DBA，它們的濃度超過了法定值，是主要的致癌風險來源。
檢測到濃度超過1 ng L?1的滴滴涕（DDT）表明該化合物在……中具有持久性
結論
Fortaleza的人工海灘補給導致了有機污染物分布的時空變化，尤其是在T2和T3階段，特別是在沉積物沉積區。在水柱中，多種化合物的濃度超過了CONAMA第357/2005號決議規定的標準，而恩德林（Endrin）在所有階段的濃度均低于定量限值。在沉積物中，只有滴滴涕（DDT）的濃度超過了CONAMA第454/2012號決議規定的第一級標準。
多變量分析顯示……
CRediT作者貢獻聲明
路易斯·卡洛斯·努內斯·達·席爾瓦（Luiz Carlos Nunes da Silva）：撰寫 – 審稿與編輯，撰寫 – 初稿，方法學設計，調查實施，數據分析，概念化。雷維娜·圣地亞哥·阿爾維斯（Ravena Santiago Alves）：撰寫 – 審稿與編輯，撰寫 – 初稿，調查實施，數據分析。弗拉維亞·吉耶·山本（Flávia Yoshie Yamamoto）：撰寫 – 審稿與編輯，撰寫 – 初稿，調查實施，數據分析。亞歷山德拉·斯蒂芬妮·貝澤拉·德·莫拉埃斯（Alessandra Stephany Bezerra de Moraes）：撰寫 – 審稿與編輯，撰寫 – 初稿
利益沖突聲明
作者聲明以下可能構成潛在利益沖突的財務利益/個人關系：雷維娜·圣地亞哥·阿爾維斯（Ravena Santiago Alves）的報告由EDCON Comércio e Constru??es LTDA提供；里維利諾·馬丁斯·卡瓦爾坎特（Rivelino Martins Cavalcante）的報告由EDCON Comércio e Constru??es LTDA提供；瑪麗亞·奧齊萊亞·貝澤拉·梅內塞斯（Maria Ozilea Bezerra Menezes）的報告由EDCON Comércio e Constru??es LTDA提供；邁克爾·巴博薩·維阿納（Michael Barbosa Viana）的報告由EDCON Comércio e Constru??es LTDA提供。如果有其他作者……
致謝
我們感謝MAPIM項目，該項目是EDCON Comércio e Constru??es LTDA、塞阿拉聯邦大學（UFC）、海洋科學研究所（Labomar）和塞阿拉研究與文化基金會（FCPC）（GPF: 3522 FCPC）之間的技術和科學合作項目。我們還要感謝CNPq（440880/2020-3）的支持。本研究部分由巴西高等教育人員培訓協調委員會（CAPES）（財務代碼001）資助。R.S. Alves
