全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 30(6)：776— 780 2010年 11月
养殖排放农药和抗生素在红树林
区中残留的初步研究
周如琼1，2，范航清 ，2 ，何斌源 ，
(1．广西大学 林学院，南宁 530001；2．广西科学院 广西红树林研究中心，广西 北海 536000)
摘 要：广西北海大冠沙红树林区是养殖废水的排放地，该文报道 2008年 10月农药和抗生素在该林 区红树
林滩、沙滩和潮沟三类生境的残留水、沉积物和底栖动物中的分布与含量 。通过对 103种农药和 22种抗生索
检测，发现该林区有 16种农药 ，4种抗生索，其中甲氰菊酯、仲丁威和醚菌酯是主要的污染农药。在残留水中
检出 12种农药，它们在红树林滩、沙滩和潮沟中的总浓度分别是 42．7O、29．63和 27．41 ng／L。在沉积物中检
出 】0种农药 ，它们在红树林滩 、沙滩和潮沟中的总浓度分别是 7．90、6．70和 7．29 ug／kg．DW。在底栖动物体
内检出 4种农药和 3种抗生素 。分析表明，红树林滩 (残留水和沉积物)比底栖动物更易受到养殖废水的污
染，底栖动物对抗生素的富集能力似乎高于对农药的富集能力，生境间污染相似度高于样品间的污染相似度。
关键词：红树林 ；养殖污水；农药 ；抗生素 ；污染
中图分类号 ：Q178；$859．79 文献标识码：A 文章编号：1000-3142(2010)06—0776—05
Residues 0f pesticides and antibiotics in a mangrove
l 』 1 ●
area suHerlng aq uaculture oram a~es
ZHOU Ru-Qiong 一，FAN Hang-Qing ，2 ，HE Bin-Yuan1，2
(1．College of Forestry，Guangxi University，Nanning 530001，China；2．Guangxi Mangrove
Research Center，Guangxi Academy of Sciences，Beihai 536000，China)
Abstract：This paper reports the distributions and contents of pesticides and antibiotics in the samples of residual wa—
ters during lOW tide，sediments and benthos that were collected in October 2008 at three habitats of mangrove，creek
and sand heath situated at Daguansha，Beihai，Guangxi，where the fish farming sewage was discharged．Among the
103 pesticides and 22 antibiotics tested，16 pesticides and 4 antibiotics were found in Daguansha mangrove area with
the major pesticides 0f Fenpropathrin，Fenobucarb and Kresoxim methy1．For the residual waters，twelve pesticides
were tested in total contents of 42．70，29．63 and 27．41 ng／L at the habitats Of mangrove，sand beach and creek re—
spectivels／．As for the sediments，ten pesticides were tested in total contents of 7．90，6．70 and 7．29 l*g／kg·DW at
the habitats of mangrove beach，sand beach and creek respectively．Only four pesticides and three antibiotics were de—
tectable in the benthos．It was showed that mangrove beach(residua1 water and sediment)was easier poluted by aq-
uaculture drainages than benthos，the benthos enriching capacity seemed higher for antibiotic than for pesticide，and
habitats pollution similarity was higher than samples polution similarity．
Key words：mangrove；aquaculture drainage；pesticides；antibiotics；pollution
收稿日期：2010-06—10 修回日期：2O1O—l1—04
基金项目：国家自然科学基金(4067050)；广西北部湾基础研究重大专项(2010GXNSFE013002)；广西大学引进人才项 目(20O8)[Supp0md by
National Natural Science Foundation of China(4O6705O)；Major Projeet in Basic Research of Beibu Gulf of Guangm(2010GXNSFE013002)：q31ent
Introduction Program of Guangxi university(4O6705O)]
作者简介：周如琼(19840，女，广西桂林人，硕士，主要从事湿地生态学研究 ，(E-mail)jsjsl1@163．com。
通讯作者(Authorfor c0respondence)：范航清(1964一)，男，博士，研究员，联合国环境署全球环境基金(UNEP／GEF)中国红树林专题首席
专家，中央直接联系高级专家 ，长期从事红树林 、海草、盐沼和滨海植物海陆过渡带生态学研究，E—mail：fanhq666@126．corn。
6期 周如琼等：养殖排放农药和抗生素在红树林区中残留的初步研究 777
红树林生态系统是位于海陆交错带的典型海洋
生态系统 ，在维持海湾河 口生态系统 的稳定和平衡
中发挥着重要作用 (陈桂珠 ，l991)。海水养殖的迅
猛发展 ，导致大量含有农 药和抗生素 的养殖废水直
接排放到环境 中，致使养殖生态环境逐趋恶化(柯才
焕等，2001)。位于海陆过渡带的红树林生态系统是
携带农药和抗生素的养殖废水进入海洋环境的一道
天然屏障，农药和抗生素在红树林生境中的残 留会
影响生态系统的健康水平 ，因此受到国内外 的关注。
国内外有关环境 中农药 和抗生 素污染 的研究 较多
(Samuelsen等 ，l992；Halvor等 ，1995；张 慧敏等 ，
2008)，而有关红树林区农药和抗生素污染的研究只
有九龙 江 口红 树林 区有机 氯 农药 分 布 (林 鹏等 ，
l 994)和多环芳烃污染 (陆志强等，2007)，以及印度
红树林多氯联苯分布(Andre等 ，2009)等少量报道 。
本文探索性研究了广西北海市大冠沙养殖污染 中农
药和抗生素在红树林 、沙滩和潮 沟三类生境的残 留
水、沉积物及底栖动物中的残留，为进一步的研究和
生态系统健康评价提供基础 。
1 材料与方法
1．1研究地点概况
本研究于 2008年 10月(养殖污水排放期)在广
西北海市东海岸的红树林 区进行 。北海市东海岸的
红树林发育在冯家江 口一大冠沙 一西村港的海岸 ，
现有红树林岸线 5．7 km，红树林面积约 140 hm ，
林带平均宽度 245 nl。该地的红树林为典型的沙滩
白骨壤(Avicennia marina)红树林，白骨壤群落平
均高度 1．1 3 m，平均密度 0．35 ind／m (范航清等，
2000)。红树林岸线的陆域全部为海水养殖区，养殖
面积约 733 hm (在 GIS上测量)，主要养殖 品种是
凡纳滨对虾(Penaeus Vannamei)和罗非鱼 (Tilapia
spp．)，养殖污水未经过任何处理通过闸门直接排到
红树林生境 ，并通过潮沟进入近海。
1．2样地 设置
取样样地设于广西北海大冠沙(位于 21。25 N，
109。l3 E)养殖废水重要排放 口外的红树林区(图
1)，按红树林滩 (M1～M3)，潮 沟(C1～C4)和沙滩
(B1、B2)三类生境进行采样 。除了红树林生境的样
地间隔为 l00 m外 ，潮沟和沙滩生境相邻样地的间
隔均为 200 m。退潮时在三类生境合计 9个样地分
别进行残留水、沉积物和底栖动物的样 品采集。
1．3取样方法
退潮时在各样地挖掘一小坑(5～10 em深)，用
广口玻璃瓶装取约 500 mL的土壤渗出水作为残 留
水样。每样地多点采集 O～10 cm深的表土，混合后
(约 500 g)作 为该样地 的沉 积物样 品。石磺 (On—
chidium verruculatum)是大冠沙红树林林下滩涂的
常见种。长腕和 尚蟹 (Mictyris longicarpus)和 曲
畸心蛤(Anomalocordia flexuosa)是大冠沙红树林
林外沙滩的优势种 ，其 中曲畸心蛤还是当地的重要
经济动物。本文 以这三种动物来代表软体动物、蟹
类和贝类 ，探讨农药和抗生素在底栖动物体中的残
留。各样地的底栖动物采样量为每种 500 g。所有
样品在当天置于实验室冰箱低温保存 ，样 品送检采
用泡沫箱加冰瓶(矿泉水瓶盛水制冰而成)的低温运
输方法 。
图 1 广西北海市大冠沙红树林区
农药和抗生素采样站位图
Fig．1 Sampling stations for pesticides and antibiotics
in Daguansha mangrove area，Beihai，Guangxi
M．红树林；B．沙滩；C．潮沟 下同。
M．Mangrove；B．Sand beach；C．Creek．The same below．
1．4测 定方 法
农药和抗生素含量测定在厦门大学环境科学研
究中心进行 。采用气相色谱一质谱联用仪和超高效
液相色谱一质谱联用仪对 103种农药和 22种抗生
素进行了检测。为了讨论不 同样品间、不同生境间
的农药污染的差别 ，本文定义的“污染相似度”(Pol—
lution similarity，PS)的计算公式如下：PS( )：=：C
×100／(A十B)。式 中 A，A 样品或生境 中的农药
数 ；B，B样 品或生境 中的农药数 ；C，A和 B样品或
生境共有的农药数 。
778 广 西 植 物 3O卷
2 结果
2．1残留水中农药和抗生素的数量与含量
在广西北海大冠沙红树林 区的残 留水 中检 出
12种农药和1种抗生素(表 1)。抗生素仅在潮沟的
C4样地检出氯霉素一种，浓度为 24．3 ng／L。各种
农药在退潮后 的土壤残 留水 中的浓度波动在 0．10
～ 26．78 ng／L之间。含量最大的农药是甲氰菊酯，
在每个样地均有分布，在红树林滩 、沙滩和潮沟中的
表 1 广西北海大冠沙红树林区残留水中检出的农药、抗生素及其含量 (ng／L)
Table 1 Agents and contents of pesticides and antibiotics in residual
waters tested at Daguansha mangrove site，Beihai，Guangxi
农药和抗生素
Pesticide and antibiotic L
限 M 1 M 2 M 3 M 值 B 1 B 2 B c 1 c 2 c 3 c 4 c
腐霉利 Proeymidone
异菌脲 Iprodione
仲丁威 Fenobucarb
抗蚜威 Pirimicarb
灭多威 Methomyl
茚虫威 I-oxacarb
联苯菊酯 Bifenthrin
甲氰菊酯 Fenpropathrin
唑螨酯 Fenpyroximate
啶虫脒 Acetamiprid
氟虫脲 Flufenoxuron
甲氧虫酰肼 Methoxyfenozide
合计 Total
氯霉素 Chloramphenieol
1．9 2O．60 一 一 6．87 — 16．38 8．19 一 一 5．11 — 1．28
4．2 11．57 一 一 3．86 — 14．65 7．33 一 一 一 -- 一
0．8 5．94 — 19．3 8．41 8．05 6．06 7．06 6．48 13．75 — 16．01 9．06
1．5 一 一 1．98 0．66 一 一 一 一 一 一 一 一
0．1 — 2．65 — 0．88 一 一 一 0．6O 一 一 ～ 0．15
0．2 — 21．95 — 7．32 一 一 一 1．15 一 一 一 0．29
2．9 一 一 4．8 1．60 一 一 一 一 一 一 一 一
3．7 3．67 5．16 26．78 11．87 6．17 7．07 6．62 7．53 l7．45 14．87 15．23 13．77
0．1 — 0．1 0．35 0．15 一 一 一 0．2 一 一 一 0．05
0．2 — 2．15 — 0．72 一 一 一 一 一 一 一 一
0．1 一 一 一 一 一 一 一 0．25 一 一 一 0．06
0．1 一 一 一 一 一 一 一 11．OO 一 一 一 2．75
42．70 29．63 27．41
24．3 6．07
注：“一”表示低于方法检测限(MDL)或未检出(ND)
Note：“一 ”means the content is under minimum detectable limit(MDL)or not detected(ND)
表 2 广西北海大冠沙红树林区沉积物中的农药及其含量 (t~g／kg·DW)
Table 2 Agents and contents of pesticides in the sediments tested in Daguansha mangrove area，Beihai，Guangxi
注：“一”表示低于方法检测限(MDL)或未检出(ND)；“／”表示方法开发时，回收率不合格，未纳入样品检测分析。下同。
Note：“一”means the content is under minimum detectable limit(MDL)or not detected(ND)；⋯／’means the sample was not bring in test
when recovery unqualified on method of development．The same below．
平均浓度分别是 11．87、6．62和 13．77 ng／L；其次
为仲丁威 ，除 M2和 C3两个样地没有分布外，其余
样地均有分布，在红树林滩 、沙滩和潮沟中的平均浓
度分别是 8．41、7．06和 9．06 ng／L。从 12种农药
的合计浓度上看，红树林滩、沙滩和潮沟残留水中的
农药总浓度分别是 42．7O、29．63和 27．4l ng／L，平
均 33．25 ng／L。
2．2沉积物中农药和抗生素的数量与含量
北海大冠沙沉积物样品中共检出 10种农药，未
检出抗生素(表2)。沉积物中各种农药的含量波动
于 0．01～6．92／*g／kg·DW 之间。其中，仲丁威、
甲氰菊酯和醚菌酯在各类生境中普遍存在，它们在
红树林滩、沙滩和潮沟三类生境中的平均浓度分别
是 ：仲丁威 1．13、1．46和 1．39 t~g／kg·DW；甲氰菊
6期 周如琼等 ：养殖排放农药和抗生素在红树林 区中残留的初步研究 779
酯 1．80、3．54和 4．78／~g／kg·DW ；醚菌酯 1．7O、
1．57和 0．93 t~g／kg·DW。从 10种农药的合计浓
度上看 ，红树林滩 、沙滩和潮沟沉积物中的农药总浓
度分别 是 7．90、6．70和 7．29／~g／kg·DW，平 均
7．31 l~g／kg·DW。
2．3底栖动物体 内农药、抗生素的数量与含量
在北海大冠沙区的底栖动物体内检测到 4种农
药和3种抗生素(表 3)。红树林滩中仅在石磺体内
检测到农药和抗生素 ，石磺体 内含量最 大的农药是
p，P DDT，平均浓度是 5．73#g／kg·DW，含量最
大的抗生素是环丙沙星 ，平均 浓度为 1．2／~g／kg·
DW。沙滩上的长腕和尚蟹体 内仅含 P，pCDDT一
种农药 ，平均浓度为 2．6~g／kg·DW ，曲畸心蛤体
内含量 最大的农药是 甲氰 菊酯，平均浓度是 1O．2
／~g／kg·DW，含量最 大的抗 生素是磺胺 甲恶唑，平
均浓度为 3．05／~g／kg·DW。潮沟中的长腕和尚蟹
体内含量最大的农药是甲氰菊酯 ，平均浓度是 0．93
／~g／kg·DW，含量最大的抗 生素是环丙沙星，平均
浓度为 0．98／~g／kg·DW。曲畸心蛤体内含量最大
的农药是甲氰菊酯 ，平均浓度为 1．36／~g／kg·DW，
含量最大的抗生素是环丙沙星，平均浓度达到 0．68
／~g／kg·DW 。
表 3 广西北海大冠沙底栖动物中检出的农药、抗生素及其含量 (／,g／kg·DW)
Table 3 Agents and contents of pesticides and antibiotics in benthos in Daguansha mangrove area
，Beihai，Guangxi
农 药和抗 生索
I CSIlcide and antlbiotic r
B1
AF
2．6
R9
B M ean
of AF—
AF
一 1．3
慧
ML M L
一 2．82 0．71
c0fMAeFan AF AF ‘‘
p，p DDT 1．14
联 苯菊 酯 2．93
甲氰菊酯 3．58
醚 菌酯 2．42
诺 氟沙 星 Norfloxacin 2
环丙沙 星 Ciprofloxacin 2
磺胺 甲恶 唑 Sulfamethoxazole 1
注：1)OV石磺(Onchidium verruculatum)，ML长腕和尚蟹(Mictyris longicarpus)，AF曲畸 6 1~(Anomaloeordia flexuosa)。
3 讨论与结论
3．1养殖污水农药与抗生素污染状况
表 1～3的统计结果表明，广西北海大冠沙红树
林区共检出 16种农药 ，4种抗生素。甲氰菊酯在红
树林滩、沙滩和潮沟三种生境的残留水 、沉积物和底
栖动物中出现的频率和浓度最高，为主要 的污染农
药。仲丁威普遍存在于水体和沉积物 中，醚菌酯则
主要存在于沉积物 中。甲氰菊酯 、仲丁威和醚菌酯
是大冠沙红树林区最主要的污染农药 。
3．2各生境不同样品农药与抗生素数分布特征
从检出的农药数分布看 (图 2)，红树林滩、沙滩
和潮沟三个生境都表现为残留水和沉积物的农药数
明显大于底栖动物，而残留水和沉积物之间的农药
数接近且无明显的分布规律 。这说明红树林 区的环
境(残留水和沉积物)比生物体更易遭受养殖污水的
农药污染 。农药污染 的这 一特征与抗 生素污染相
反：仅在红树林 区环境 的潮 沟 C4样地检 出氯霉素
一 种(表 1)，而在生物体中却检出 3种(表 3)。这意
味着红树林底栖动物对抗生素的主动性富集率可能
高于对农药的富集率 ，这是否与食物链过程有关有
待进一步研究。四环素类等抗生素易富集于沉积物
(俞道进等，2004)，而红树林的沉积物中的微生物种
蠕
{薹
8
M B C
生境 Habitat
图 2 广西大冠沙红树林区三种生境
不同样品检出的农药数
Fig．2 Counts of pesticide agent tested for different
samples at three types of habitats at Daguansha
mangrove area，Beihai，Guangxi
类丰富且含有能在高盐条件下降解污染物的嗜盐微
生物 ，能加快对沉积物 中抗生素的降解速率 和释放
速率(龙寒等，2005)，这可能是沉积物中检测不到抗
生素的另一个原因。
一瑚二 一
一 ／ 一 一 一 一
2 ， 一 一 一 一
3 ．，8 一 一 娜一 C；．O
一 ／ 一 一 一
一¨ 一 一
一 二
一 一 一 一 一 ． K ． ．
一 。二 ¨
780 广 西 植 物 30卷
3．3不同生境、不同样品问的农药污染相似度
从生境看(表 4)，农药数为红树林滩 (13种)>
潮沟(11种)>沙滩(10种)，潮沟与沙滩 的污染相似
度最高 (75 )；从样 品看 (表 4)，农药数为残 留水
(12种)>沉积物(10种)>底栖动物(4种)，沉积物
与底栖动物之间的污染相似度最高(40 )。
表 4还显示，生境间的污染相似度都高于样品
间的污染相似度。生境和样品的污染相似度均预示
着 ：养殖污水中的农药通过水体 比较均匀地污染整
个红树林区 ，但更多地存留在沉积物中，进而污染到
底栖动物。这很可能与沉积物的粒度有关 。大冠沙
区沉积物的小颗粒(表 4 广西北海大冠沙红树林区不同样品和生境的农药数与污染相似度 (％)
Table 4 Agent counts of pesticide and polution similarity among various samples
and habitats at Daguansha mangrove site，Beihai，Guangxi
滩逐渐降低(范航清等 ，1993)，土壤粘度的提高往往
有利于吸附有机污染物。本文在红树林区水体和沉
积物中检出的大部分农药并未在生物体内发现，而
生物体内检出的抗生素在水体和沉积物中往往未检
出，说明红树林生态系统是一个非 常复杂 的生物地
球化学过程。
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