Per anni il professor Kenneth Leung Mei Yee della HKU School of Biological Sciences e dello Swire Institute of Marine Science e il suo team di ricerca, sono stati dedicati al monitoraggio dei composti di sostanze tossiche tribuilstagno (TBT) e trifenilstagno (TPT) nel nostro ambiente marino.

Globalmente, composti organostannici come tribuilstagno (TBT) e trifenilstagno (TPT) sono stati ampiamente utilizzati come agenti antivegetativi su scafi di navi e impianti di maricoltura sommersa negli ultimi decenni. Quindi, sono spesso rilevati in acqua di mare, campioni di sedimenti e biota raccolti da ambienti marini costieri di città costiere urbanizzate in tutto il mondo. A concentrazioni molto basse, questi composti possono causare disturbi endocrini o addirittura la morte negli organismi marini. L'Organizzazione marittima internazionale (IMO) delle Nazioni Unite ha implementato un divieto globale sull'uso di composti organostannici sullo scafo delle navi marittime dal 2008.

Insieme ai loro collaboratori, Il team di ricerca del professor Leung ha scoperto che, nonostante un calo della concentrazione di TBT nel nostro ambiente marino negli ultimi anni, i livelli di contaminazione da TPT sono rimasti gravi con un trend in aumento. Oltre alla contaminazione da TPT nei prodotti ittici, la recente ricerca del team ha anche confermato il verificarsi della biomagnificazione dei composti TPT lungo la catena alimentare marina, risultando in concentrazioni molto elevate di TPT in due grandi predatori, il delfino bianco cinese e le focene senza pinne.

Questo è il primo studio a confermare l'ingrandimento trofico del TPT nelle reti trofiche di specie di cetacei, e i risultati sono stati recentemente pubblicati in Ambiente Internazionale .

Sfondo

TBT e TPT sono biocidi altamente tossici che possono causare l'inibizione della crescita delle alghe marine e la mortalità di molti invertebrati marini e pesci a 1-50 μg/L. A concentrazioni molto basse (1-10 ng/L), questi composti possono causare disturbi endocrini negli organismi marini come ritardo della crescita e ispessimento del guscio nelle ostriche, e sviluppo anormale degli organi sessuali maschili sulle femmine dei gasteropodi. TBT e TPT si accumulano lungo la catena alimentare in organismi più grandi come pesci, e può avere un effetto negativo sulla salute se consumato dall'uomo.

Il professor Kenneth Leung e il suo gruppo di ricerca hanno monitorato l'inquinamento da organostagno nell'ambiente marino di Hong Kong dal 2004. Hanno scoperto che la contaminazione da TPT è rimasta grave con una tendenza in aumento. TPT era stato trovato nei nostri frutti di mare e in alcuni casi, le loro concentrazioni (ad esempio quelle nei pesci lingua) hanno superato il limite di sicurezza alimentare per il consumo umano. Nel 2017, il governo della regione amministrativa speciale di Hong Kong ha finalmente stabilito una nuova legislazione (Cap. 413, sezione 3) per sostenere il divieto globale dell'IMO di utilizzare composti organostannici sulle navi, e migliorare il controllo del loro rilascio.

Metodologia

Per comprendere appieno l'entità della contaminazione, Il professor Leung e il suo team hanno recentemente completato una ricerca di follow-up in collaborazione con l'Università di Xiamen e lo State Key Laboratory of Marine Pollution, studiare l'entità della contaminazione da TPT nelle reti trofiche marine di Hong Kong, e verificare se il TPT e i suoi prodotti di degradazione (cioè, mono- e di-fenilstagno; MPT e DPT) possono essere biomagnificati attraverso la catena alimentare, portando a concentrazioni molto elevate nei delfini bianchi cinesi locali (Sousa chinensis) e focene senza pinne (Neophocaena phocaenoides).

I delfini bianchi cinesi preferiscono l'estuario interno del Delta del Fiume delle Perle, mentre le focene hanno un areale maggiore dal sud-ovest alle acque sudorientali di Hong Kong. Tra il 2015 e il 2017, il team di studio ha ottenuto campioni di delfini e focene spiaggiati dall'Ocean Park Conservation Fund di Hong Kong e ha raccolto campioni di molluschi marini, crostacei e pesci delle acque a nord-ovest (cioè, estuario interno) e sud-ovest (cioè, estuario esterno) dell'isola di Lantau, rispettivamente. I tessuti muscolari di tutti i campioni di biota sono stati analizzati per MPT, DPT e TPT mediante gascromatografia-spettrometria di massa, e utilizzato per la determinazione dei livelli trofici utilizzando uno spettrometro di massa a rapporto isotopico stabile.

Risultati della ricerca

I risultati della ricerca hanno mostrato che il TPT era il composto di fenilstagno predominante nei mammiferi marini, indicando che la contaminazione è un problema in corso. Alte concentrazioni di TPT sono state registrate nel tessuto muscolare dei delfini bianchi cinesi e delle focene senza pinne, con una media di 1, 893,8 ng/g p. w. e 1, 477,6 ng/g p. w. registrati rispettivamente, addirittura superiore alla più alta concentrazione di TPT mai riportata nei mammiferi marini la falsa orca in tutto il mondo (la falsa orca in Giappone con 649 ng/g w. w.). La più alta concentrazione di TPT rilevata in un delfino bianco cinese adulto in questo studio (3, 476,6 ng/g p. w.) era cinque volte superiore a quello della falsa orca. A concentrazioni elevate, TPT può portare a effetti negativi subletali per il sistema immunitario, nervoso, sistemi cardiovascolari e riproduttivi dei mammiferi, con conseguente impatto negativo sull'idoneità della popolazione di questi delfini e focene locali nel delta del fiume delle perle.

in modo allarmante, questo studio ha anche scoperto che la più alta concentrazione di TPT in un giovane focena senza pinne (3, 455.6 ng/g p. w.) era dieci volte superiore al valore più alto (310 ng/g w. w.) registrato nelle stesse specie raccolte ad Hong Kong nel 2003, indicando un peggioramento della situazione di contaminazione da TPT.

Sulla base dei risultati degli isotopi stabili e delle analisi chimiche, le concentrazioni tissutali di DPT e TPT sono aumentate significativamente con l'aumento del livello trofico degli organismi marini nella rete alimentare dei delfini bianchi cinesi (cioè, estuario interno) mentre solo la concentrazione tissutale TPT ha mostrato una relazione positiva con il livello trofico del biota nella rete alimentare delle focene senza pinne. Per i delfini bianchi cinesi, i fattori di ingrandimento trofico (TMF) di DPT e TPT sono risultati essere 6,03-11,48 e 2,45-3,39, rispettivamente. Per le focene senza fine, il TMF di TPT è risultato essere 2,51-3,47. Quando un TMF è maggiore di 1, indica che il composto chimico può essere biomagnificato attraverso la catena alimentare marina.

I risultati dello studio suggeriscono che gli organismi ad alto contenuto trofico, inclusi gli esseri umani, sono probabilmente vulnerabili all'esposizione dei composti DPT e TPT attraverso l'assunzione alimentare a causa dell'elevato potenziale di ingrandimento trofico di queste sostanze chimiche. Perciò, i rischi ambientali e per la salute umana di questi composti dovrebbero essere valutati tenendo conto dei loro potenziali di biomagnificazione lungo la catena alimentare.

Per quanto riguarda i modi per ridurre il rischio per la salute dell'esposizione al TPT, Il professor Leung ha detto, "Il pubblico dovrebbe evitare e ridurre al minimo il consumo di pesci molto grandi come squali e corvine di Reeve, e anche specie ittiche bentoniche come il pesce piatto e la sogliola, poiché probabilmente contengono elevate concentrazioni di TPT e altri inquinanti organici persistenti nei loro tessuti. Anziché, possono consumare crostacei (es. gamberetti e granchi), crostacei (es. cozze, vongole e ostriche), e piccoli pesci come un modo efficace per ridurre l'assunzione di TPT e altri contaminanti chimici."

Dott. James Lam Chung Wah, un tossicologo ambientale e Professore Associato presso il Dipartimento di Scienze e Studi Ambientali della Education University di Hong Kong, chi non è stato coinvolto nello studio, commentato, "Questo studio interessante e di grande impatto condotto da HKU ha fornito solide prove di una biomagnificazione così significativa del TPT lungo la catena alimentare marina dei mammiferi marini. I loro risultati evidenziano anche il maggiore impatto del TPT sui principali predatori del mare e sull'uomo attraverso il consumo di pesce. " Ha inoltre aggiunto, "Per migliorare l'attuale situazione di contaminazione da organostagno, dobbiamo ridurne l'uso e il rilascio alla fonte. Intorno al mondo, ogni governo deve svolgere un ruolo nel rafforzamento della regolamentazione e del controllo dell'uso di sostanze chimiche tossiche (come i composti TPT) al fine di ridurre al minimo il loro rilascio nell'ambiente".