土壤-植物系统中多溴联苯醚(PBDEs)的迁移与转化研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类重要的新型持久性有机污染物,因其具有亲脂和难降解特性,易在土壤和沉积物等环境介质以及生物体内累积,同时会发生脱溴还原代谢和氧化代谢,生成毒性更大的低溴代PBDEs、羟基PBDEs(OH-PBDEs)和甲氧基PBDEs(MeO-PBDEs).研究PBDEs在土壤-植物系统的迁移转化对于认识PBDEs的陆生生态环境行为,评价其生态风险以及对食物链的潜在暴露风险都具有重要的意义.本文从土壤中PBDEs的代谢与转化行为,PBDEs的植物吸收与传输特征及其关键影响因素,以及植物体内PBDEs的脱溴、羟基化和甲氧基化代谢行为几个方面总结了PBDEs在土壤-植物系统迁移转化的最新研究进展,并就将来的研究方向提出一些思考和展望,有助于深入认识PBDEs及其代谢产物的环境归趋.     

中国主要沿海地区鱼/贝类中PBDEs暴露水平现状、特征和发展趋势

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一种溴代阻燃剂,稳定性强,并具有生物蓄积性和长距离迁移特性.海洋环境是疏水性PBDEs的全球汇集点,自本世纪初研究者在海洋生物中陆续发现了PBDEs.本文分析了近16年来我国环渤海,东部沿海及南海北部三个沿海地区鱼/贝类中PBDEs的暴露水平现状及分布特征.现有的研究结果表明:环渤海、东部沿海以及南海北部地区鱼类中PBDEs总体暴露含量差异显著,分别为0.56—215.81 ng·g~(-1)lw(脂重)、ND—77.0 ng·g~(-1)lw和ND—167 ng·g~(-1)lw;贝类样品PBDEs含量最高为渤海莱州湾地区230—720 ng·g~(-1)lw,其次是浙江台州地区58.33—78.98 ng·g~(-1)dw(干重);渤海沿岸鱼类中PBDEs浓度呈现上升的趋势,南海北部鱼类中的PBDEs浓度呈下降趋势,东部沿海地区鱼类体内PBDEs浓度没有明显变化;3个沿海区鱼类中PBDEs的同系物暴露特征总体表现为低溴代的PBDE-47检出率最高、对总量贡献率最大.高溴代的PBDE-209近年来在某些鱼/贝类中的检出率和检出浓度有上升趋势.     

莱州湾东部海域多溴联苯醚的污染特征及生态风险评价

于2015年4月和11月,在莱州湾东部海域设置6个采样站点,采集海水和表层沉积物样品,采用气相色谱-质谱联用联用测定海水溶解相、颗粒相和沉积物中14种多溴联苯醚(PBDEs)的含量,分析了PBDEs的组成特征,采用主成分分析了其来源,并对其生态风险进行了评价.结果表明,4月份溶解相、颗粒相和表层沉积物中14种PBDEs同系物总含量(∑14PBDEs)的范围分别为0. 29—0. 76 ng·L~(-1)、1.79—3.60 ng·L~(-1)和31.37—44. 39 ng·g-1,其中BDE209的含量范围分别为0. 21—0. 65 ng·L~(-1)、0.84—2.34 ng·L~(-1)和24. 27—36.79 ng·g-1.11月份海水溶解相和沉积相中∑14PBDEs与4月份无显著差异(P 0. 05),但颗粒相中的∑14PBDEs显著低于4月份(P0.05).4、11月颗粒相中∑14PBDEs占海水中总含量(溶解相+颗粒相)的平均比例分别为83.9%和71.2%,表明PBDEs主要分配在颗粒相上.沉积物PBDEs含量与总有机碳呈极显著正相关关系(r0.9,P0.01).14种PBDEs中,BDE209是最主要的同系物,其次是BDE47.主成分分析表明,莱州湾PBDEs主要来源于商业十溴联苯醚的地表径流输入.莱州湾东部海水中五溴联苯醚和八溴联苯醚存在低生态风险,沉积物中五溴联苯醚具有中等生态风险.     

多溴联苯醚在啮齿类动物体内的代谢动力学研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类持久性有机污染物(POPs),其作为一种广泛使用的溴化阻燃剂在环境中普遍存在.PBDEs对生物体和人体存在内分泌干扰等毒性危害,正受到人们越来越多的关注.然而目前PBDEs对人体造成的影响都是由动物实验(主要是啮齿类动物)外推而得,因此研究不同的PBDEs同系物在啮齿类动物体内的代谢动力学...     

环境介质中多溴联苯醚(PBDEs)分布特征的研究进展

由多溴联苯醚(PBDEs)所引起的环境问题越来越受到社会各界的关注,了解环境介质中PBDEs的分布特征是对其污染进行有效控制的前提.本文从非生物介质(大气、水体、沉积物、污泥及土壤)和生物体内(植物、动物、人体及食物链)两方面入手,对PBDEs在世界各地不同环境介质的分布特征进行综述.高溴代PBDEs因其较低的挥发性和水溶性,极易吸附于土壤、底泥和空气悬浮颗粒等固体介质,而低溴代PBDEs在各环境介质中都有检出;生物体中PBDEs的分布特征与生物种类、污染源、营养级以及个体组织的特异性有一定关系,人体血液、母乳、头发等也检出了PBDEs.随着北美、欧盟等地区从2004年开始逐渐对五溴、八溴和十溴PBDEs实施禁用,其含量在北美和欧盟部分地区有所下降,但是由于十溴PBDEs仍在全球很多地区使用,又因其具有持久性和长距离迁移性,要实现环境介质中PBDEs含量的控制仍需要一定时间,因此未来研究仍需对PBDEs生产和使用区域开展污染水平及趋势相关研究,并对PBDEs的环境行为深入探讨.     

BDE-209和PCB153在致大鼠肝细胞DNA蛋白质交联(DPC)上的拮抗作用

多溴联苯醚(PBDEs)和多氯联苯(PCBs)都是为人熟知的持久性有机污染物,也同为室内半挥发性有机物(SVOcs).由于二者结构类似,通常认为PBDEs具有和PCBs相似的毒性.染毒剂BDE-209和PCB153分别是PBDEs和PCB家族的主要同系物,并且同时存在于环境和人体组织中.实验以DNA蛋白质交联(DPC)...     

基于我国物种毒性数据的多溴联苯醚预测无效应浓度分析

采用多溴联苯醚(PBDEs)对我国广泛分布生物物种的生态毒性数据,根据欧盟现有化学物质风险评价技术指导文件,对不同环境介质中PBDEs预测无效应浓度(PNEC)进行了推导。结果表明:我国淡水环境PBDEs(四溴、五溴、八溴)的PNEC水分别为50μg·L~(-1)、0.53μg·L~(-1)、0.017μg·L~(-1)。沉积物环境PBDEs(四溴、五溴、八溴和十溴)的PNEC沉积物分别为823.35 mg·kg~(-1)wt、1.55 mg·kg~(-1)dw、12.72 mg·kg~(-1)dw、38.41 mg·kg~(-1)dw。土壤环境PBDEs(四溴、五溴、八溴和十溴)的PNEC土壤分别为668.3mg·kg~(-1)wt、0.38 mg·kg~(-1)dw、147 mg·kg~(-1)dw、98 mg·kg~(-1)dw。次生毒性PBDEs(五溴、八溴和十溴)的PNEC经口分别为0.3~0.7 mg·kg~(-1)、0.56 mg·kg~(-1)、2 500 mg·kg~(-1)。该数值期为我国PBDEs的环境风险评价提供科学基础。     

环渤海近岸海域表层沉积物及底栖生物中PBDEs的赋存特征及富集行为

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种新型的持久性有机污染物,在海洋环境中广泛存在,研究PBDEs在不同介质中的赋存状态对于理解其环境行为及归趋具有重要的意义。通过采集不同区域沉积物及生物样品,考察了PBDEs在环渤海近岸海域表层沉积物及底栖生物中的含量及空间分布特征、污染模式及生物-沉积物富集因子。结果表明,环渤海沿岸表层沉积物中PBDEs总量(Σ10PBDEs)的浓度范围在0.446~26.8 ng·g-1(干重,dw)之间,中值为1.02 ng·g-1(dw),底栖生物中PBDEs(Σ9PBDEs)的浓度范围为0.053~9.90 ng·g-1(dw),中值为1.25 ng·g-1dw;沉积物中BDE-209为最主要的单体,平均丰度达到90.5%,生物体中主要以低溴代BDEs为主,其中单体BDE-47的含量最高,平均丰度范围为43.2%~49.7%;沉积物和生物中PBDEs的含量在空间上存在显著的差异,其中莱州湾和锦州附近区域的结果明显高于其他区域;5种不同的底栖生物对PBDEs均表现出一定的生物富集性,其中∑9PBDEs的BSAF值按从大到小的顺序为菲律宾蛤仔(0.43~4.06,mean=1.19)紫贻贝(0.34~2.86,1.03)四角蛤蜊(0.17~1.95,0.82)麻蛤(0.13~2.33,0.61)牡蛎(0.09~1.20,0.52)。辛醇水分配系数(log KOW)与不同物种BSAF值的相关性分析结果表明,除BDE-17单体外,其他单体的BSAF值表现出随log KOW的升高而下降的趋势。     

多溴联苯醚在典型电子垃圾污染区域水生食物链上的生物富集特征

为调查电子垃圾回收活动对当地水生生物造成的多溴联苯醚(PBDEs)污染,测定了广东某电子垃圾回收地附近水库中水生生物样品(水蛇、鱼类、草虾和田螺)和对照区样品(鲮鱼)中18种PBDEs含量,通过对样品氮同位素的测定,探讨了PBDEs在该地淡水食物链上的生物富集特征.研究结果显示,∑PBDEs(总PBDEs含量)在水蛇、鱼类、草虾和田螺中分别为39.6～186、1.82～75.7、4.60～17.1和7.26～17.0μg·g-1(脂重),比华南地区鱼体中∑PBDEs的平均含量高3个数量级,表明电子垃圾回收活动已对当地水生生物造成了PBDEs的严重污染.除BDE66、BDE99、BDE153、BDE183和BDE209外,其他13种PBDE单体在食物链上均存在着生物放大效应,但生物放大能力(B值)与正辛醇-水分配系数logKOW相关性不明显,可能是由于某些PBDE单体在生物体内存在代谢作用.以上结果表明,由电子垃圾回收活动导致的PBDEs污染存在较大的生态风险,应该引起高度关注.     

我国典型电子垃圾循环地区人体血清中多溴联苯醚浓度与特征的时间变化趋势

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一种传统的溴系阻燃剂,已逐渐被禁止使用.但是,由于其持久性、生物累积性和潜在的生物毒性,PBDEs相关的环境影响依然被关注.本文采集了2014年和2018年浙江省LQ地区普通人群和电子垃圾拆解工人的血清样本,对7种常见的多溴联苯醚同系物进行了检测.研究结果与本研究组2006年开展的LQ地区普通人群血清结果进行对比,以了解该地区人群PBDEs随时间的变化趋势.2014年和2018年普通人群血清中的∑PBDEs平均浓度分别为48.0 ng·g~(-1) lw(lipid weight)和44.2 ng·g~(-1) lw,虽然比当地电子垃圾拆解职业工人血清水平(269 ng·g~(-1) lw)低1个数量级,但远高于其他非电子垃圾拆解区域普通人群水平,说明电子垃圾拆解活动对LQ普通人群PBDEs负荷具有重要影响.从时间尺度上看,人群血清PBDEs水平,2014年和2018年两年均显著低于2006年(P0.05),这可能归因于PBDEs商业产品的限制和禁用,以及LQ当地政府近年来对该地区电子垃圾拆解活动的规范化管理.2014年和2018年PBDEs水平呈现出男性大于女性的特征(P0.05),这可能与男女饮食习惯和代谢能力的差异有关.本研究对LQ地区人群血清中的PBDEs负荷进行调研,可为电子垃圾拆解活动的管理提供数据基础.     

不同溴取代对多溴联苯醚分子平面结构的影响

多溴联苯醚(PBDEs)同系物有209种,溴取代数和位置不同,对其空间结构稳定性有影响,PBDEs分子平面可能会发生扭转,继而影响它们的物理化学性质,因此研究最稳定的存在构型及溴取代对PBDEs平面结构的影响尤为重要.本文以多溴联苯醚为研究对象,通过Gaussian03软件在B3LYP/6-31G*水平下运用量子化学方法分别对PBDEs进行强制平面结构优化和非平面结构优化,并对数据进行分析得出Br取代对PBDEs分子结构的影响.结果表明,所考察的PBDEs均为非平面结构更稳定,即Br取代会引起PBDEs平面结构扭转.从分子的量子化学参数分析,非平面结构优化的PBDEs的醚键键角(θ_(C—O—C))变小,1,1'位键长(R_(C1—O)、R_(O—C1'))和6,6'位键长(R_(C6—*)、R_(C6'—*))增大,偶极距μ值增大,但二面角(D)大小与R_(C6—*)、R_(C6'—*)无明显变化规律.     

多溴二苯醚毒理学研究进展及展望(Research Progress and Future Perspectives in Toxicology Study on Polybrominated Diphenyl Ethers)

多溴二苯醚(PBDEs)虽然已在一些国家禁止生产和使用,商品五溴和八溴二苯醚也在2009年被列入《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》受控范围内,但目前学术界对PBDEs的毒理学效应及其机制尤其是环境剂量效应的认识并不十分清楚. 论文从甲状腺干扰、神经毒性、生殖内分泌干扰3个方面介绍了近年来PBDEs毒理学研究的进展,分析了该领域研究中存在的几个问题,提出今后应大力开展环境相关剂量下PBDEs及代谢物的毒性研究,以推进对实际环境中PBDEs真实毒性的认识;同时探索能够反映PBDEs毒性的非创性生物标记物,为开展PBDEs人体健康影响的流行病学调查提供线索.     

典型电子废物集中处置场地及周边土壤中多溴联苯醚的污染特征

采用快速溶剂萃取-凝胶净化-气相色谱质谱法(GC-MS)测定了浙江省台州市某典型电子废物集中处置场地及周边土壤中多溴联苯醚(poly brominated diphenyl ethers,PBDEs)浓度,研究了8种PBDEs(BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-209)的浓度水平、组成特征和垂直分布规律.结果表明,BDE-209污染与其他几种PBDEs污染之间具有很大的关联性;BDE-209是主要污染物,占8种PBDEs总含量的90%左右;处置场地内8种PBDEs的浓度高于其周边土壤,其平均质量含量分别为0.625和0.209 mg·kg-1;随着与场地集中区域中心距离的增加,PBDEs总含量呈逐渐下降趋势.     

环境中多溴联苯醚分析方法的研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类性能优异的阻燃剂,被广泛添加到工业产品和日常生活用品中.研究表明很多PBDEs单体具有持久性有机污染物(POPs)的特性,其中五溴和八溴联苯醚已被列入POPs清单.它们在环境中广泛存在,对环境和生态系统带来健康风险.本文概述了环境中PBDEs的前处理方法和仪器分析的研究进展,对不同的方法进行了综述和比较,并提出了PBDEs分析方法研究的发展趋势.     

湛江红树林湿地沉积物中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征与生态风险评价

近年来,红树林有机污染物(POPs)污染逐渐加重,其生态环境保护压力日趋加大。湛江红树林保护区是中国面积最大的红树林自然保护区,对生态系统稳定具有重要作用,准确评估湛江红树林湿地多溴联苯醚(PBDEs)的污染现状及潜在生态风险,对了解湛江红树林有机污染物的污染状况、红树林的生态环境保护等具有重要意义。采用索氏抽提法和气相色谱-质谱法测定了湛江红树林湿地12个采样位点沉积物中的PBDEs质量分数,分析了多溴联苯醚(PBDEs)的污染水平、空间分布特征及其潜在风险。结果表明,湛江红树林表层沉积物中共检测到14种PBDEs,BDE-209质量分数占比最高,为53.58%—77.66%。12个采样点的∑PBDEs质量分数均值为23.30 ng·g^?1。按地理位置划分为6个研究区域,各研究区域的∑PBDEs质量分数均值变化为:湛江市区(33.06 ng·g^?1)>廉江西(29.68 ng·g^?1)>徐闻(19.29 ng·g^?1)>雷州东(16.47 ng·g^?1)>遂溪(15.72 ng·g^?1)>雷州西(11.92 ng·g^?1);BDE-209、∑13PBDEs(除BDE-209外)质量分数的分布规律与∑PBDEs质量分数的变化趋势一致。与国内外其他红树林湿地沉积物相比,湛江红树林沉积物中∑PBDEs质量分数处于中等水平。湛江红树林沉积物中的PBDEs污染主要源自商业五溴、八溴及十溴联苯醚产品的使用,高溴联苯醚的降解也是其来源之一。环境中的降雨量、TOC、pH值等对沉积物中PBDEs的影响不大。风险熵数法的生态风险评价结果表明,湛江红树林沉积物中PBDEs的综合生态风险水平较高,尤其是penta-BDEs和deca-BDEs处于高风险水平,应引起关注。     

多溴联苯醚(PBDEs)光降解研究现状

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)为一类新型的持久性有机污染物,因其在环境中的广泛分布和生物累积性而备受关注,环境中PBDEs的降解也成为研究热点.光降解是自然环境中PBDEs降解的主要途径之一,而光降解过程中会形成毒性更高的溴代二英.本文在总结国内外PBDEs光降解研究的基础上,对影响PBDEs光降解的因素(诸如:分子结构、光源、介质等)、途径和产物,特别是溴代二英的形成进行了综述,对目前存在问题及进一步的研究方向进行了讨论和展望.     

多溴二苯醚及其代谢物的内分泌干扰活性和构效关系研究进展

多溴二苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种良好的防火溴系阻燃剂(Brominated flame retardants,BFRs)广泛应用于各种家用和工业产品.研究表明,PBDEs容易从产品中溢出而进入环境.近年来,PBDEs及其代谢物已在各种环境介质和生物体中被广泛检出.毒理学研究发现,PBDEs及其代谢物具有生殖毒性、免疫毒性、神经毒性和内分泌干扰作用.在总结国内外相关研究基础上,论文综述了PBDEs及其代谢物的内分泌干扰活性,重点集中在对甲状腺激素活性、雌激素活性、雄激素活性及影响性激素转化和代谢的芳香化酶、CYP17酶、雌二醇磺基转移酶(E2SULT)活性的影响;分析了具有不同测试终点内分泌干扰活性的化合物的结构特征.研究发现,在内分泌干扰活性方面,PBDEs母体化合物的影响较小,主要是PBDEs代谢物产生的影响,特别是羟基化代谢物引起了较严重的内分泌干扰作用,即PBDEs化合物是一类通过代谢而被活化的内分泌干扰前趋物.为评价PBDEs及其代谢物对人和其他生物的健康危害,应加强其内分泌干扰活性机制的研究,以及具有同类型作用模式的PBDEs及其代谢物定量结构-活性关系的研究.     

多溴联苯醚在中国的污染现状研究进展

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为"新POPs"逐渐受到环境科研工作者的重视.本文综合评述了PBDEs在我国各种环境介质、生物体以及人体中的污染现状.研究分析表明,PBDEs在我国的污染尚处于相对较低的水平,但在广东贵屿和浙江台州等电子垃圾拆解地PBDEs的污染较为严重.本文最后展望了我国PBDEs研究中需要加强的几个方面.     

多溴联苯醚分布特征及环境风险研究进展

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种高效、添加型阻燃剂被广泛使用,因其具有蒸汽压低、亲脂性强、污染持久和可生物富集等特点,而成为近年来环境领域研究热点之一。在查阅近年相关文献和分析PBDEs性质的基础上,本文以PBDEs使用-环境分布-生物体内的分布-对生物毒性及机理为线索,重点总结了PBDEs在环境和尤其是在生物体内的分布情况,并分别从神经系统、甲状腺和肝脏等角度阐述了PBDEs产生毒性效应以及致毒机制的最新研究成果。在总结研究成果的基础上,提出了应逐渐重视十溴联苯醚的环境风险、电子垃圾拆解地PBDEs修复、PBDEs代谢过程以及代谢中间物的毒性等建议,以期为PBDEs相关领域研究者提供参考。     

北京市春季大气中的多溴联苯醚

本研究测定了北京市春季大气中7种多溴联苯醚(PBDEs)同族体的浓度(BDE-28,BDE-47,BDE-99,BDE-153,BDE-183,BDE-206,BDE-209),PBDEs总含量(∑7PBDEs)范围为31-1049 Pg·m-3,与世界其它城市大气中PBDEs的水平相当.研究发现BDE-47的气粒分配比与温度呈显著止相关,相关系数r=0.860(α=0.01);大气中BDE-206和BDE-209的浓度分别与大气总悬浮颗粒物的浓度呈显著正相关(除风沙期间大气样品外),相关系数为r=0.762(α=O.05),r=0.869(α=0.05).研究表明气象条件会影响北京春季大气中PBDEs的水平和分布.