多溴联苯醚及其衍生物在土壤中的分布、转化和生物效应研究进展

多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers,PBDEs）作为一种良好的溴系阻燃剂被大量地添加到工业产品中,随着产品的使用、回收和废弃处理会进入各种环境介质中,是一类分布十分广泛的持久性有机污染物.PBDEs的衍生物羟基化多溴联苯醚（hydroxylated polybrominated diphenyl ethers,OH-PBDEs）和甲氧基化多溴联苯醚（methoxylated polybrominated diphenyl ethers,MeO-PBDEs）,由于具有比母体化合物更大的毒性效应和更复杂的环境行为也受到人们广泛关注.通过对PBDEs及其衍生物在土壤中的分布特征、转化规律及生物效应研究的最新进展进行综述发现,PBDEs在土壤中的分布浓度随离工业区距离增加而减小,且大多数污染地区土壤中以高溴代PBDEs为主,偏远地区土壤中则以低溴代PBDEs为主.进入土壤的PBDEs在动物、植物体内及微生物作用下均可发生脱溴代谢转化产生低溴代PBDEs,也可发生羟基化生成OH-PBDEs和甲氧基化生成MeO-PBDEs,与此同时,OH-PBDEs和MeO-PBDEs之间也会发生相互转化.PBDEs及其衍生物作为一种环境内分泌的干扰物对大部分的植物、动物都有显著的毒性效应,对植物而言能够抑制植物种子萌发、幼苗生长、损伤细胞结构以及影响植物代谢活动等;对动物而言能够影响动物的内分泌功能、妨碍动物生殖系统的发育以及对神经系统产生毒性等.目前,关于PBDEs及其衍生物在土壤生态系统中环境化学行为和生态毒性的报道十分有限,探讨土壤中PBDEs的代谢转化过程和毒性效应可为全面深刻地认识PBDEs的环境行为和潜在生态风险提供科学参考.      

多溴联苯醚的生物效应研究

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)由于其良好的阻燃性能被广泛应用于电子电器,家具,装饰材料及其他产品中。自使用以来,PBDEs在环境、生物体、人体中的污染水平快速增长,对生物体及人体的潜在危害日趋严重。国际社会已经认识到其危害性,部分PBDEs产品,如六溴联苯醚、七溴联苯醚、四溴联苯醚、五溴联苯醚已被列入禁用名单。文章概述PBDEs在生物体中的污染水平、生物累集效应以及PBDEs在生物体内的转化及代谢效应,着重阐述了PBDEs对神经系统、生物转化酶系统、抗氧化防御系统、生殖系统及内分泌系统的毒性效应,同时对PBDEs毒性作用机制及PBDEs环境相关污染浓度研究提出展望。     

多溴联苯醚降解技术的研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类环境中广泛存在的全球性有机污染物。由于其环境持久性、毒性和潜在的生物蓄积性而备受关注,如何处理环境中的PBDEs已成为当前研究的热点问题之一。该文综述了国内外对PBDEs不同处理方法的最新研究进展,重点探讨了生物降解和光降解两大方面进展,并对目前存在问题及进一步的研究方向进行了展望。     

多溴联苯醚及其环境行为

多溴联苯醚(PBDEs)在环境中的浓度快速增长,在各种生物体和人体中也发现了PBDEs的存在,因此已经成为了全球性的环境污染物,是目前研究的一大热点。文章介绍了PBDEs的物理化学性质、分析方法、在环境中的分布归趋和控制措施,着重介绍了水环境中PBDEs的分布和归趋。     

武汉市大气中多溴联苯醚的分布特征研究

为了评估武汉大气中多溴联苯醚(PBDEs)的污染程度,2015年4月-2016年11月,利用大流量空气采样器采集背景点位、武汉市市内交通枢纽区、工业区、居民区及某排放源周边点位的气相和颗粒相大气样品,利用高分辨气相色谱/高分辨质谱仪对PBDEs进行分析。9种PBDEs的总浓度(气相+颗粒相)范围为5.99~45.4 pg/m~3,平均值为14.5 pg/m~3。各采样点周围大气中低溴代联苯醚浓度在气相中占比相对较高,高溴代联苯醚则主要分布在颗粒相中。大气中PBDEs浓度与PM_(10)及PM_(2.5)浓度有显著的正相关性,与SO_2、NO_2、O_3、CO等指标相关性不明显,说明PBDEs更多的吸附在颗粒相中进行传输。主成分分析发现,武汉市市区大气中PBDEs来源主要是商业用工业八溴联苯醚和工业五溴联苯醚。儿童对∑PBDEs的暴露量平均值为5.38 pg/(kg·d),是成人的2倍多,PBDEs对儿童造成的危害更大。     

多溴联苯醚的降解途径研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)属溴代阻燃剂,是一类分布广、难降解、高生物毒性的持久性有机污染物,具有极高的生态风险。开展PBDEs降解途径的研究,可降低典型环境中持久性有机污染物的污染风险,在其污染修复治理等方面具有重要的科学意义。该文在分析PBDEs结构、种类及危害的基础上,对国内外PBDEs降解途径研究近况进行了系统的总结与评述,分析了光降解、零价铁降解、微生物降解等降解方式的优点与不足,并对多溴联苯醚降解的研究进行了展望,为持久性有机污染物的相关降解研究提供参考借鉴。     

珠江口水环境中多溴联苯醚生态风险分析

以多溴联苯醚(PBDEs)作为研究对象,对珠江口水环境中多溴联苯醚进行了生态风险问题形成、生态风险分析及生态风险表征。研究结果表明,珠江口水环境中多溴联苯醚的生态风险主要来自五溴联苯醚,其在水相和沉积物相中的计算结果分别为0.000057和0.0073,目前珠江口水环境中多溴联苯醚的生态风险水平较低,暂无生态风险。     

中国地区多溴联苯醚在不同环境介质中的监测进展

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)为一类新型的溴代阻燃剂,广泛应用于塑料制品、纺织品、电路板和建筑材料等领域。随着生产量和使用量的增加,PBDEs已造成全球环境污染,其带来的环境问题已引起各国关注。同时PBDEs的长距离迁移性和难降解性,使其在环境介质中进行富集,从而加重污染。归纳了中国地区PBDEs的监测进展,分别从大气、水体、沉积物和土壤中PBDEs的污染水平以及原因进行了分析和探讨。在此基础上,对于我国PBDEs的研究方向提出了展望。     

多溴联苯醚环境行为对生态环境的研究进展

多溴联苯醚PBDEs(polybrominated diphenyl ethers)是一种常用的阻燃剂,已被纳入POPs(persistent organic pollutants)名单。本文综述了PBDEs的环境行为研究进展,以期为未来研究提供参考。     

微生物降解多溴联苯醚研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)广泛用于电子电器设备、自动控制设备、建筑材料和纺织品等商品化产品中。作为工业阻燃剂,它是一类环境中广泛存在的全球性有机污染物。由于其结构稳定,难以降解,具有环境持久性、迁移性、生物富集性及对生物和人体具有毒害效应等特性,对其微生物降解的研究已成为当前生命科学的新兴热点。文章详细地探讨了国内国外微生物厌氧,有氧降解PBDEs以及其降解基因的最新研究进展,并针对目前的研究状况对今后PBDEs的微生物降解研究方向进行了展望。     

南海北部大气气相多溴联苯醚的含量及来源

通过"实验三号"开放航次在南海北部采集了32个大气样品,用气相色谱/质谱联用仪分析了样品中的多溴联苯醚(PBDEs)同系物,并对其含量、组成特征、空间分布及主要来源进行了研究.结果表明,南海北部大气中7种PBDEs总浓度为0.07～35.9 pg.m-3,四溴(BDE-47)和五溴(BDE-99和-100)化合物为主要组成,分别约占PBDEs总量的51.5%和36.9%,显示工业五溴联苯醚的使用是其主要来源;中国东南沿海和菲律宾附近PBDEs浓度较高,南海靠近越南中部海域大气PBDEs含量较低.后推气流轨迹分析指出:我国东南沿海,特别是珠江三角洲,以及我国台湾和菲律宾等地区陆源污染物的外溢是引起南海北部地区PBDEs浓度较高的主要原因.     

长江中游沉积物中多溴联苯醚的污染特征及风险评价

多溴联苯醚(PBDEs)具有高毒性和生物累积性,进入水体后易与有机质相结合,成为PBDEs污染物的重要归宿,对人类健康和水生生态系统造成潜在的危险.为揭示多溴联苯醚(PBDEs)在长江中游流域的污染现状,通过采集该地区流域内13个表层沉积物样品,采用高分辨气相色谱/高分辨质谱法(HRGC/HRMS)对沉积物中9种PBDEs同类物进行分析.结果表明该地区沉积物中9种PBDEs的含量范围(干重)约为46.1~326 pg·g~(-1),而BDE-99是其中最主要的贡献单体,平均贡献率约为51.6%;其次是BDE-47,约为19.6%.与国内外其他海域的研究相比,长江中游沉积物中PBDEs残留量处于较低水平.通过测定沉积物中总有机碳(TOC),研究结果发现PBDEs含量与TOC无明显的正相关关系.结合商值法对PBDEs的健康风险进行初步评估,结果表明,本研究中PBDEs对人体产生的健康风险较小.     

胡敏酸作用下多溴联苯醚三维分子结构变化特征

尽管持久性有机污染物多溴联苯醚(PBDEs)具有疏水性,土壤和沉积物对其有很强的固着能力,仍然在地下水中检测到PBDEs污染物,其中,可溶性有机质胡敏酸(HA)与PBDEs的相互作用可能是影响PBDEs在土壤—地下水中迁移的关键。为揭示HA作用对PBDEs环境行为的影响机理,文章基于Hyperchem软件平台,构建HA和PBDEs的三维分子结构,计算并对比作用前后结构参数的变化,结果发现:(1)PBDEs分子结构在水环境中是不稳定的;(2)随着溴原子个数的增加,PBDEs的表面积、体积、疏水性和极性增大,PBDEs疏水性在4.27~11.39之间,远大于HA(-0.95);(3)HA对PBDEs的影响主要通过氢键或羟基发生,作用后,HA和PBDEs的分子空间构型都发生了改变,PBDEs的栅格表面积、体积和极性均增强,而疏水性降低到2.63~8.99之间。研究显示HA作用改变了PBDEs三维分子结构,导致其疏水性减弱,从而促进了PBDEs在水环境中的迁移。     

广州市室内尘土中多溴联苯醚的分布特点及来源

随机采集了广州市46个家庭和12个办公室内尘土样品,同时采集了17个室外尘土样品、2个电视机和2个电脑尘土样品并分析了室内尘土中多溴联苯醚(PBDEs)的含量、单体分布及来源.结果表明,家庭尘土中∑10PBDEs(BDE28,47,66,85,99,100,153,154,183,209之和)的含量为 564.3~9654ng/g,中值和均值分别为 2686,3407ng/g;办公室尘土中∑10PBDEs 的含量为 1737~4408ng/g,中值和均值分别为3133,3179ng/g.室内尘土中PBDEs的最主要单体为BDE209,分别占家庭尘土和办公室尘土∑10PBDEs的97.4%和99.0%.BDE47、99和183在室内尘土中含量也较高.大多数室内尘土中∑10PBDEs的含量高于室外,说明室内可能有重要的PBDEs释放源.室内尘土中PBDEs的主要工业品来源为十溴联苯醚,五溴联苯醚次之,八溴联苯醚较少.     

经口摄入土壤多溴联苯醚生物可给性变化及影响因素的体外消化模拟

误食土壤是污染物(如多溴联苯醚)人体(主要是儿童)暴露的重要途径,人体消化道内污染物吸收的生物可给性是针对此种暴露方式进行定量风险评估的有效途径之一.本研究采用体外消化实验模拟3种不同有机碳含量的天然土壤中典型多溴联苯醚(BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-153)在胃和小肠消化液中的释放,验证部分消化释放的多溴联苯醚因消化残留固相表面的再吸附造成低估实际生物可给性,并通过不同水土比的拟合计算予以校正.结果表明,校正后的消化率普遍高于校正前;就不同土样而言,BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-153在不同初始暴露浓度条件下平均提升比例范围分别为14.3%~42.3%、11.1%~32.1%、4.9%~12.3%和0.0%~7.7%.因此,未经校正的消化率会显著低估PBDEs消化道内的生物可给性,尤其是低溴代组分及PBDEs初始浓度较高或高TOC含量的土样.校正后BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-153的消化率分别维持在21.9%~54.7%、18.8%~43.1%、13.4%~27.2%和9.3%~19.9%.此外,PBDEs的消化率与其辛醇-水分配系数的对数lg KOW呈显著负相关;而与土壤TOC含量及PBDEs初始暴露浓度的相关性并不显著,尤其是高溴代组分.     

珠江口钻孔沉积物中多溴联苯醚的沉积记录

对采自珠江口的3个钻孔沉积物中的多溴联苯醚(PBDEs)进行了分析,结果表明,PBDEs在所有的样品中均检出.3个沉积物钻孔中∑PBDEs(不包括BDE209)的含量(以干重计)为0.01～6.99ng/g(平均1.50ng/g),BDE209的含量为0.10～61.50ng/g(平均7.82ng/g).PBDEs在钻孔中的垂直分布显示,从20世纪90年代开始,珠江三角洲部分地区五溴联苯醚阻燃剂的使用已减少,但主要区域低溴代联苯醚的排放仍然存在.受珠江三角洲电子产业飞速发展的影响,珠江口沉积物钻孔中BDE209的含量及通量从1990年以后快速增加.不同钻孔沉积物中PBDEs的组成模式反映了PBDEs的不同来源及输入途径.钻孔#1和钻孔#2主要受流经工业发达地区河流输出PBDEs的影响,钻孔#3主要受经过大气长距离迁移后经河流输出的PBDEs的影响.     

废电路板热拆解过程中颗粒污染物的排放特征

文章对废旧电路板(WPCBs)加热拆解过程产生的颗粒物、颗粒物所富集的重金属(Sb、Zn、Cr、Pb、Cd、Cu)与多溴联苯醚(PBDEs)进行研究。结果表明,加热拆解过程中排放的PM_(10)颗粒物总浓度、颗粒态重金属总含量、颗粒态∑_(39)PBDEs含量分别为2 243μg/m~3、33.53μg/m~3、9 535 ng/m~3。PM_(2.5)细颗粒占释放颗粒物的63%,其中0.4～0.7μm粒径段的颗粒物浓度最大。PM_(10)中各重金属含量由高到低依次为:SbPbZnCuCrCd,其中Sb和Pb的排放浓度分别为21.86μg/m~3和6.74μg/m~3。Pb、Cd、Cu的质量中值直径(MMAD)2.5μm,主要分布于细颗粒,而Sb、Zn、Cr集中于粗颗粒。PBDEs的排放以四溴联苯醚为主,占78.68%。∑_(39)PBDEs的MMAD值1,低溴代PBDEs主要集中于细颗粒,而高溴代PBDEs主要吸附于粗颗粒。对WPCBs加热拆解过程产生不同粒径颗粒中重金属和PBDEs的分布特征研究,为颗粒物的污染控制和风险评价提供科学依据。     

多溴联苯醚与四溴双酚A的生物代谢研究进展

分析了生物体内多溴联苯醚(PBDEs)和四溴双酚A(TBBPA)的来源和分布,综述了PBDEs和TBBPA在生物体内发生还原代谢和氧化代谢的研究进展,从体内原位代谢和体外模拟代谢2个方面探讨了PBDEs和TBBPA的生物代谢机制、代谢途径及代谢中可能涉及的代谢酶,指出今后应进一步深入开展PBDEs和TBBPA的生物积累和代谢产物的定量分析的研究。     

纳米零价铁降解水中多溴联苯醚(PBDEs)及降解途径研究

纳米零价铁(nZVI)法是多溴联苯醚(polybrominated biphenyl ethers,PBDEs)脱溴的有效方法.其反应动力学与途径对阐明PBDEs降解机制具有重要意义.本研究采用液相还原法制备的nZVI,在含有表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)的条件下,46 h内完全降解商用八溴联苯醚(octa-BDE)混合物中高溴代物质(7~9个溴代的同系物),其降解过程符合类一级反应动力学(pseudo-first-order)方程,平均降解速率常数(k)为0.106 h-1.本研究利用数量结构保留关系(quantatitivestructure retention relationship,QSRR)模型建立了在缺乏全系标准样品的情况下PBDEs降解产物的有效分析方法.通过混标中39种PBDEs各标准物在气相色谱中的保留时间,再以BDE47和BDE183的平均保留时间归一化后得到每种标准物的相对保留时间(relative retention time,RRT),再将数据库中的相对保留时间指数(relative retention time index,RRTI)与实验测得的相对保留时间拟合,得到QSRR模型.利用该模型对octa-BDE降解产物进行定性分析,推导得出nZVI对octa-BDE的还原降解途径.结果表明,nZVI对PBDEs的逐级脱溴过程中,间位的溴原子最容易被取代.     

典型电子垃圾拆解区大气中多溴联苯醚的污染

分别在典型电子垃圾拆解区(E)和其上风向参考点(S)采集了大气颗粒相和气相样品.以研究该区域大气中PBDEs的浓度水平、污染特征和气/固分布特点.分析过程中运用气相色谱.质谱联用仪,负化学离子源(GC-NCI-MS)检测了11种PBDEs结果表明,电子垃圾拆解造成r比较严蘑的PBDEs污染,三溴-十溴联苯醚的浓度范围为51.1～2 685 pg.m-3,(平均值830Pg.m-3),而对照区由于制衣行业的影响也造成了一定程度的PBDEs污染,三溴～十溴联苯醚的浓度范围为1.00-98.9Pg.m-3(平均值28.7 Pg.m-3).在气/固分布的研究中发现,不同的PBDEs在气相和颗粒相的分布比例相差很大,从低溴至高溴PBDEs在气相中的比例呈降低趋势,而在颗粒相中的比例呈上升趋势.电子垃圾拆解区以五溴.联苯醚污染为主,占∑11PBDEs总量的54.3%;而十溴-联苯醚污染次之,占∑11PBDEs总最的23.8%,该污染特征进一步证实了该地区电子垃圾的来源,不仅来自亚洲国家,而且还来自欧美等国家.