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。     

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。     

环境中多溴联苯醚污染状况调查及其对人体健康的影响研究

多溴联苯醚（ PBDEs ）作为阻燃剂在日常生活中被广泛应用。 PBDEs是一种新增的环境持久性有机污染物,在环境中不易降解,且具有亲脂性、生物富集性和生物毒性,并能通过多种传输途径在全球范围内迁移,所造成的环境问题已成为目前环境科学研究的热点。针对该问题,综述了近些年环境中PBDEs的污染研究进展,分析空气、水与日常食物中PBDEs的污染水平,对人体PBDEs暴露的途径以及环境中PBDEs污染对人类健康产生的影响进行了总结。并且对目前存在的问题以及进一步的研究方向进行讨论和展望,提出应加强对环境中PBDEs污染的调查研究,开展人体PBDEs暴露的潜在风险评估,为保证居民健康提供科学依据。     

MeO-PBDEs的来源、分布特征及分析方法研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是环境中广泛存在的一类持久性有机污染物,因其高残留性、高富集性以及对生态和人体健康的危害,被许多国家禁止使用。甲氧基多溴联苯醚(MeO-PBDEs)是PBDEs的主要衍生物之一,因其与PBDEs具有相似的结构、性质,引起了学者的广泛关注。文章简要介绍了MeO-PBDEs的性质、污染来源、在环境及生物体中的分布和检测方法,对近年来MeO-PBDEs研究的进展进行了综述,以期为中国开展MeO-PBDEs相关研究提供参考。     

五溴联苯醚环境修复技术研究

五溴联苯醚是一种典型的持久性有机污染物,其广泛使用对环境造成的污染以及对生物产生的毒性越来越严重,因此研究五溴联苯醚的修复技术具有重要意义.结合当前国内外的研究进展,综述了污染环境中五溴联苯醚的多种修复方法,包括物理修复、化学修复及生物修复等,并介绍了修复技术的机理及影响因素.今后发展的主要方向是寻求多种方法协同作用,以达到快速、彻底的对五溴联苯醚进行降解的效果.     

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.     

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.     

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。     

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。     

十溴联苯醚的环境降解行为研究进展

Deca-BDEs(十溴联苯醚)可在光照、微生物作用、高温下通过降解脱溴转变为毒性更强的低溴系联苯醚. BDE209是Deca-BDEs的主要成分,研究BDE209的环境降解行为对确定环境中低溴系联苯醚的来源进而消除其对环境的污染具有重要意义. 已有研究从BDE209降解机理向分析不同光源、不同降解阶段的降解产物推进,并以探求快速、有效的处置技术为出发点,对影响BDE209降解行为的辐照光强、有机溶剂的种类、固相介质等相关因素进行实验室模拟和对比分析,研究结果表明,太阳光照下BDE209的降解速率小于紫外光源,降解程度也低于紫外光源,二者的降解产物也有所不同. 光降解是Deca-BDEs在环境中转化的最主要途径,现有研究揭示了BDE209的光降解反应遵循准一级反应,表明其主要是一个逐级脱溴的过程,最终降解产物中含有大量的低溴系同系物,但鲜见对光解反应过程中潜在的一系列降解步骤及全面的光降解机理的研究,未来对相关机理、影响因素及降解途径的阐述仍需完善. 对微生物降解的研究主要集中在细菌、淀粉酶等特定微生物种类的降解特性(包括降解速率、降解效果)方面,对Deca-BDEs降解途径、转化及降解产物的鉴定尚不完全清楚. 此外,对高温下Deca-BDEs转化为溴代二英的机理研究比较缺乏. 由于BDE209具有极高的疏水性,并且其在大气中主要以固相形式存在于颗粒物中,因此今后的研究应更注重BDE209的气相和固相的光降解行为,注重微生物降解法在Deca-BDEs污染土壤修复技术的应用以及电子废物拆解过程中Deca-BDEs的降解途径和影响因素等方面.      

优化热脱附技术对十溴联苯醚污染土壤的适用性及修复效果

为了探索绿色、高效、环保的修复PBDEs污染土壤的技术,在热脱附技术基础上将木炭同时作为尾气吸附剂和燃烧热源,处理不同十溴联苯醚污染水平的PBDEs(多溴联苯醚)污染土壤,通过14种不同溴代PBDEs同系物分析十溴联苯醚的降解产物组分并计算其去除率. 结果表明:在热脱附技术处理后,十溴联苯醚初始污染水平分别为500、800和1 000 μg/kg,污染土壤中PBDEs的去除率分别为63%、81%、94%. 14种不同溴代PBDEs同系物在热脱附反应后的残留产物中均有检出,其中热脱附处理后的土壤中以三溴和四溴PBDEs产物占优势,而尾气中则以四溴和五溴PBDEs产物为主. 根据热脱附试验前后土壤中PBDEs的结构组成对比及分析可知,降解和脱溴反应在整个热脱附反应过程中发挥了重要作用. 另外,XAD树脂吸附柱中虽有少量的氯代和溴代二英类物质(PCDD/Fs和PBDD/Fs)被检出,但其毒性当量浓度均小于0.1 ng/m3,符合欧盟、日本及我国所规定的二英物质排放标准. 研究显示,在利用优化的热脱附技术修复十溴联苯醚污染土壤过程中,PBDEs的去除率与污染土壤中其污染水平相关,并且热脱附过程以降解及逐级脱溴反应为主.      

白洋淀典型持久性有机污染物污染特征与风险评估

对白洋淀表层水体和表层沉积物中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多溴联苯醚(PBDEs)三类典型持久性有机污染物(POPs)的污染特征进行综合调查和分析。结果表明:(1)白洋淀水体中PAHs、OCPs和PBDEs浓度范围分别是71.32~228.27、2.62~6.13和0~6.5 ng·L-1;沉积物中PAHs、OCPs和PBDEs含量范围分别是163.20~861.43ng·g-1、2.25~6.07ng·g-1和230.96~1224.13pg·g-1。与历史数据相比,白洋淀沉积物PAHs和OCPs含量均有明显下降;与国内外湖泊相比,白洋淀沉积物中PBDEs含量处于较低水平。(2)水体和沉积物PAHs污染来自于油类排放和木材、煤炭燃烧的共同作用;白洋淀水体和沉积物中OCPs组成均以HCHs为主(93.76%,63.10%),水体中HCHs主要来源于工业HCHs的降解,部分地区来源于大气的远距离传输和林丹的使用,DDTs则主要来源于历史残留。沉积物中HCHs主要来源于新的林丹的使用,也有少量工业HCHs的输入,DDTs则以历史残留为主,可能部分地区存在新的DDTs输入;白洋淀水体中PBDEs组成以BD1E-2为主(65.80%),可能主要来源于大气远距离传输和高溴代联苯醚的降解,沉积物中PBDEs组成以BDE-209为主(63.82%),主要来源为商用的十溴联苯醚。(3)生态风险评价结果表明,白洋淀尚无明显生态风险,但部分采样点存在生态风险的可能性,应加强监控。     

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。     

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。     

白洋淀典型持久性有机污染物污染特征与风险评估

对白洋淀表层水体和表层沉积物中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多溴联苯醚(PBDEs)三类典型持久性有机污染物(POPs)的污染特征进行综合调查和分析。结果表明:(1)白洋淀水体中PAHs、OCPs和PBDEs浓度范围分别是71.32~228.27、2.62~6.13和0~6.5 ng·L-1;沉积物中PAHs、OCPs和PBDEs含量范围分别是163.20~861.43ng·g-1、2.25~6.07ng·g-1和230.96~1224.13pg·g-1。与历史数据相比,白洋淀沉积物PAHs和OCPs含量均有明显下降;与国内外湖泊相比,白洋淀沉积物中PBDEs含量处于较低水平。(2)水体和沉积物PAHs污染来自于油类排放和木材、煤炭燃烧的共同作用;白洋淀水体和沉积物中OCPs组成均以HCHs为主(93.76%,63.10%),水体中HCHs主要来源于工业HCHs的降解,部分地区来源于大气的远距离传输和林丹的使用,DDTs则主要来源于历史残留。沉积物中HCHs主要来源于新的林丹的使用,也有少量工业HCHs的输入,DDTs则以历史残留为主,可能部分地区存在新的DDTs输入;白洋淀水体中PBDEs组成以BD1E-2为主(65.80%),可能主要来源于大气远距离传输和高溴代联苯醚的降解,沉积物中PBDEs组成以BDE-209为主(63.82%),主要来源为商用的十溴联苯醚。(3)生态风险评价结果表明,白洋淀尚无明显生态风险,但部分采样点存在生态风险的可能性,应加强监控。     

污水及污泥中多溴联苯醚的研究进展

多溴联苯醚是一类溴代阻燃剂,包括三种主要的工业产品,五溴、八溴、十溴联苯醚.该物质曾广泛使用于电子、材料、家具等产品中.研究表明,在这些产品的生产、使用和处理过程中均会释放多溴联苯醚到周边环境中.多溴联苯醚具有持久性、可生物富集和长距离迁移,对人体和身体系统存在潜在危害,是一类新兴污染物.目前,这类物质中的部分化合物已...     

湖泊沉积柱中的高溴联苯醚及其在环境中的降解

采用GC/MS方法分析了5个内陆湖泊(巢湖、滇池、红枫湖、青海湖和四海龙湾)钻孔沉积物中HB-PBDEs(高溴联苯醚,包括九溴和十溴的联苯醚)的垂直分布状况,并对它们的组成特征及其在环境中的降解进行了分析.结果显示,5个内陆湖泊表层沉积物中有机碳归一化后的w(ΣHB-PBDEs)为17.5～977.9 ng/g,其中滇池、红枫湖和巢湖HB-PBDEs的污染相对较为严重;与国内外其他研究相比,我国内陆湖泊沉积物中BDE-209的污染状况相对较轻.沉积物中HB-PBDEs的组成特征显示,BDE-209不但在大气传输过程中发生了明显降解,而且在进入湖泊沉积物后也发生了明显降解.由于BDE-209在不同环境介质中都可发生降解,并且降解产物为毒性更大的低溴代单体,因此进一步研究BDE-209在环境中的降解具有重要意义.      

白腐菌锰过氧化物酶对2,2’,4,4’-四溴联苯醚的降解

多溴联苯醚(PBDEs)是一类在环境中普遍存在的全球性有机污染物,对这类污染物环境行为的研究虽然已有较多报道,但是微生物降解方面尤其是针对单一胞外酶降解的研究还比较少。文章以白腐菌模式菌种Phanerochaete chrysosporium为对象,研究其分泌的胞外酶锰过氧化物酶(MnP)对环境中最常检测到的2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE47)的好氧降解,考察不同β-环糊精浓度对该酶降解BDE47的影响,并初步探讨了胞内细胞色素P450的作用。结果表明,MnP能有效降解BDE47,在培养15 d后,扣除空白损失,降解率达到70%左右。低浓度和高浓度的环糊精对MnP降解BDE47无显著性影响。胞内细胞色素P450对BDE47的降解没有明显贡献。     

海洋环境中的羟基和甲氧基多溴联苯醚

近年来,多溴联苯醚的结构类似物羟基和甲氧基多溴联苯醚逐渐成为人们研究的热点。它们广泛分布在海水、沉积物和海洋生物中,并能在哺乳动物体内累积。由于结构与多溴联苯醚类似,羟基和甲氧基多溴联苯醚也具有相似的生物活性和毒性。研究表明,海洋环境中这类化合物可能源于天然合成,而不是人为污染物的直接排放或者降解。开展这两类天然溴代有机化合物的环境行为研究具有十分重要的现实意义。本文综述了海洋环境中羟基和甲氧基多溴联苯醚来源与分布的研究现状,同时对未来的研究方向进行了展望。