应用环境多介质逸度模型研究废旧电器拆解区多溴联苯醚的迁移及归趋

利用Level(Ⅲ)逸度模型模拟了浙东某废旧电器拆解区域多溴联苯醚(PBDEs)3种同系物在大气、水体、土壤和沉积物中的分布及迁移通量.在稳态假设条件下3种PBDEs同系物在环境介质中浓度的模型模拟值与实测值吻合较好,验证了模型的可靠性,通过参数灵敏度分析表明PBDEs的基本性质如蒸气压、正辛醇/水分配系数、在介质中的半衰期是影响化合物在环境相中浓度分布的主要因素.研究发现,在废旧电器拆解区大气中PBDEs对下风向的地区可能造成一定程度的污染;当环境系统达到平衡时,在废旧电器拆解区PBDEs主要蓄积在土壤和沉积物中,占所有环境介质中PBDEs的95%以上,土壤和沉积物是PBDEs污染的重要二次污染源;PBDEs在介质间的迁移以大气-土壤和水体-沉积物途径为主;废旧电器拆解区土壤中降解是PBDEs在环境中消减最主要途径.研究结果将为废旧电器拆解区PBDEs污染的风险评估和控制提供依据.     

室内灰尘中PBDEs的污染特征及人体暴露研究展望

多溴二苯醚(polybrominateddiphenyl ethers,PBDEs)作为阻燃剂被广泛添加到工业产品中,又能以挥发和磨损的方式从各种商品中释放出来,并且在环境条件的作用下发生脱溴降解,进而广泛存在于各种环境介质中并产生长期低剂量人体暴露,成为人体健康的重要威胁因素。文章综述了近年来关于PBDEs在室内灰尘中的污染特征和人体暴露研究的相关成果。从空间因素看,不同类型室内灰尘中PBDEs浓度差别显著,而在同一室内环境,灰尘中PBDEs的浓度也会表现出空间差异;关于室内灰尘中PBDEs污染时间变化规律的研究相对较少,相关研究有待加强;粒径对PBDEs在室内灰尘中的赋存及人体暴露的影响正逐渐引起学者的关注,粒径选择方式对室内灰尘中PBDEs定量检测结果的影响及作用机理有待进一步揭示。文章对未来室内灰尘中PBDEs的研究进行了展望,为中国深入开展PBDEs的应用管理和污染控制提供科学依据。     

垃圾模拟填埋过程中典型含多溴联苯醚废物污染释放规律

为探索垃圾模拟填埋过程中PBDEs（多溴联苯醚）的污染释放规律,选取填埋场中典型的含PBDEs废物为研究对象,以填埋场渗滤液为浸提剂进行浸出试验,模拟垃圾填埋场处置场景下不同时间、温度和表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）浓度对不同废物（PP-R管材、PE-RT管材、PVC管材、PP塑料板凳、HDPE洗护用品瓶、PP洗衣机、PS电视机和阻燃ABS）中PBDEs释放的影响;采用液液萃取法提取浸出液中的PBDEs,采用气相色谱-质谱法（GC-MS）对21种PBDEs同系物进行定性、定量检测.结果表明:①在浸出120 d内,每种废物中PBDEs的浸出量随时间的延长均逐渐增加,二者呈良好的线性关系,其中BDE209的浸出量远高于其他同系物,最高可达浸出总量的95.2%.②不同废物随温度的变化情况存在差异,其中PP-R、PE-RT管材中PBDEs浸出量随温度的升高而逐渐增加.③由于不同废物对表面活性剂的最适浓度存在差异,致使其浸出规律也存在差异,一定浓度范围内的表面活性剂可能对PBDEs的释放有促进作用,其中以PS电视机中PBDEs的浸出量为最高,为136 553 pg/mL;以PVC管材中PBDEs的浸出量为最低,仅为1 590 pg/mL.研究显示,含PBDEs的生活垃圾在渗滤液作用下的污染释放较为严重,应加强管控.      

厦门室内多溴二苯醚的沉降通量、季节变化与人体暴露水平

室内灰尘是人体对多溴二苯醚(PBDEs)暴露的重要乃至主要途径.吸尘器收集的灰尘中PBDEs的含量与室内人员血液中该物质含量的相关性较差,不适用于估算人体暴露剂量,也不能研究其沉降通量及其季节变化,用被动采样法采集室内降尘则可弥补这些不足.在厦门市选取家庭、办公室、机房和家具厂等采样点49个,用水平放置的玻璃板(四周用洁净铝箔围起)采集一年四季的降尘样品,对降尘中PBDEs的沉降通量、含量、组成、季节变化与人体暴露水平等进行研究.厦门家庭、办公室、机房和家具厂中ΣPBDEs(16种BDE的和,含BDE-209)全年沉降通量几何均值分别为6.1、3.0、1.1和179.8ng·(m~2·d)~(-1),家庭室内ΣPBDEs沉降通量是办公室的两倍,但全年家庭室内降尘中ΣPBDEs的含量(445.5 ng·g~(-1))仅略高于办公环境(384.0 ng·g~(-1)).厦门家庭、办公室、机房ΣPBDEs年均沉降通量与国内外城市相比处于较低水平.家具厂PBDEs沉降通量远高于普通环境.秋季ΣPBDEs沉降通量最大.各类室内环境四季降尘ΣPBDEs中BDE-209的百分比几何均值都在80%以上.家庭、办公室和机房室内ΣPBDEs沉降通量和降尘通量显著相关,而家具厂ΣPBDEs沉降通量与降尘通量无显著相关性.家庭和办公室Σ_(15)PBDEs沉降通量与电脑年龄显著相关,而与电器和家具数量、装修等无统计显著相关性.室内降尘是人体对ΣPBDEs尤其是高溴BDEs的一条主要暴露途径.     

典型废旧塑料处置地土壤中多溴联苯醚污染特征

选择我国北方典型废旧塑料处置地为研究区域,对土壤中21种PBDEs(多溴联苯醚)的含量、同系物组成和分布特征进行了研究. 结果表明,该区域土壤中w(∑PBDEs)为1.25~3673.41ng/g,平均值为749.29ng/g,其中w(BDE209)占w(∑PBDEs)的92%以上. 整体上,处置作坊内土壤中w(∑PBDEs)明显高于作坊间道路土壤和处置地周边土壤. 塑料中添加的十溴联苯醚工业品是该区域土壤中PBDEs的主要来源. 该区域土壤PBDEs污染水平与我国电子废物集中处置场地相当,高出我国一般城市及工业城市土壤1~3个数量级,是我国另一类PBDEs高污染区,其环境风险性应引起足够的重视.      

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.     

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。     

不同模拟场景下浸提剂对废电路板中多溴联苯醚的浸出影响

以废电路板为研究对象,分别以硫酸/硝酸溶液、柠檬酸、酒石酸、草酸、醋酸缓冲溶液和商用腐殖酸为浸提剂,研究多溴联苯醚(PBDEs)的浸出释放特征。用索氏提取法提取样品中的PBDEs,液液萃取法提取浸出液中的PBDEs,然后用GCMS对11种PBDEs同系物进行定性和定量检测。结果表明:样品中PBDEs以BDE 28、BDE 47、BDE 66等低溴代联苯醚为主,11种PBDEs同系物均被检出。在硫酸/硝酸溶液、柠檬酸、酒石酸、草酸、醋酸缓冲溶液的浸出液中,BDE 28、BDE 47、BDE 66、BDE 99等4种PBDEs同系物被检出,但浸出量较低;在商用腐殖酸的浸出液中,BED 28、BDE 47、BDE 66、BDE 85、BDE 99、BDE 100、BDE 153等7种PBDEs同系物被检出,且浸出量远高于其他类型浸出液的浸出量。     

电子废弃物处理地室内外灰尘中多溴联苯醚的污染及其人群暴露水平

2006年10月和2007年10月,在广东省清远市一个典型电子废弃物处理地采集了24个室内和15个室外灰尘样品,分析了其中的17种多溴联苯醚(PBDEs).结果显示,PBDEs在所有灰尘样品中均有检出,室内灰尘中PBDEs含量为230～157 500ng.g-1,平均9 400 ng.g-1;室外灰尘中PBDEs含量为212～25 880 ng.g-1,平均3 311 ng.g-1.与世界其他地区灰尘中PBDEs的含量相比,本研究地区灰尘中PBDEs的含量处在较高水平.BDE209是灰尘中最重要的同族体;与工业品中PBDEs的组成对比显示,灰尘中相对高丰度的八至九溴同族体可能来自BDE209的降解.婴幼儿、儿童和成人通过灰尘对PBDEs的平均日暴露量分别为470、329和188 ng.d-1,婴幼儿和儿童的最高日暴露量(31 500和19 700 ng.d-1)分别是成人的4和2.5倍.灰尘可能是当地人群(特别是婴幼儿和儿童)暴露PBDEs的重要途径.     

太湖沉积物中多溴联苯醚和类二噁英多氯联苯的水平垂直分布

分析了太湖竺山湾、梅梁湾、南太湖的3个柱状沉积物样品中8种溴代阻燃剂(PBDEs)和12种类二英多氯联苯(DL-PCBs).结果表明太湖PBDEs污染水平为竺山湾最高,其余依次为梅梁湾、南太湖;DL-PCB污染水平梅梁湾最高,其次则为竺山湾、南太湖.沉积物中PBDEs的水平垂直分布显示:近年来在太湖PBDEs污染呈现指数式增长趋势,BDE-209为最主要的PBDEs同族体;沉积物中DL-PCBs的水平垂直分布显示:DL-PCBs污染近年仍有增加,说明在太湖地区存在PCBs的释放源.太湖梅梁湾不同深度的沉积物中PBDEs同族体组成差异明显,具体原因需要进一步研究证实.PCBs在垂直分布模式显示:在0～15 cm的上层沉积物中PCB-77、-118、-105水平随深度增加而明显降低,下层则无明显变化.     

典型电子废物中多溴联苯醚的模拟浸出释放特征

选取废旧打印机外壳为典型电子废物,以商用腐殖酸溶液为浸提剂,采用浸出试验,模拟研究了废旧打印机外壳中PBDEs(多溴联苯醚)在简易填埋或与生活垃圾共处置场景下,在不同废物粒径、浸提剂DOC浓度、pH、浸提时间和液固比下的浸出特征.分别用索氏提取法和液液萃取法提取废旧打印机外壳及其浸出液中的PBDEs,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对11种PBDEs同系物的浓度进行定性、定量检测.结果表明,废旧打印机外壳中BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE100、BDE153、BDE154被检出,而在浸出液中仅有BDE28、BDE47、BDE66、BDE85、BDE99、BDE153被检出,∑6PBDEs的浸出率仅为0.04%~0.44%;垃圾渗滤液和土壤溶液中DOM可以促进废旧打印机外壳中PBDEs的浸出,随着浸提剂ρ(DOC)的增大,PBDEs的浸出量增加;在酸性条件下PBDEs的浸出量低于在中性条件下的浸出量;随着浸出时间的延长,PBDEs的浸出量不断增加,但在试验设定的480 h内,没有得到一个液固体系的平衡时间,可见废旧打印机外壳中PBDEs的浸出是一个缓慢释放的过程.     

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。     

典型污染源材料中多溴联苯醚(PBDEs)的释放

为研究以多溴联苯醚（PBDEs）为代表的含卤半挥发性有机物（SVOCs）在室内空气中的扩散特性,在对杭州室内环境（办公室、居室）空气中PDBEs14种单体浓度检测的基础上,分析比较了不同污染源材料中PBDEs的含量,测定了材料PBDEs挥发强度系数;探究了典型污染源材料中PBDEs释放的影响因素及其相关性.结果表明,杭州室内环境空气颗粒相和气相中PBDEs平均浓度为427.26和416.46pg/m³,其中颗粒相和气相中主要特征单体均为BDE-209.所选取的9种室内常用材料的PBDEs挥发强度系数大小依次为：地毯>电线>塑料板>阻燃布>电路板>防烫桌布>保温棉>自粘墙纸>绝缘胶带.对比不同材料中各PBDEs同系组的含量：绝缘胶带、塑料板、防烫桌布、阻燃布中十溴二苯醚（deca-BDEs）的占比最高,分别为81.33%、63.83%、27.3%和34.1%;电线中四溴二苯醚（tetra-BDEs）的占比最高,为29.83%;自粘墙纸、电路板、地毯、保温棉中五溴二苯醚（penta-BDEs）的占比最高,分别为35.82%、41.25%、45.75%和38.64%.典型污染源材料中PBDEs释放的影响因素实验结果表明,环境模拟舱中的PBDEs总浓度与温度和封闭时间对数均呈显著正相关,相关系数r和显著水平P分别为r=0.811,p<0.05和r=0.883,p<0.05,且封闭时间对源释放PBDEs总浓度的影响比温度稍大.同时,污染源特征因素（材料中PBDEs的固有含量与PBDEs挥发强度系数）对源释放的影响程度比环境因素（温度和封闭时间）大.     

电脑散热风扇灰尘中多溴二苯醚的污染特征和环境健康风险评价

以多溴二苯醚（PBDEs）为阻燃剂的电器的使用是室内灰尘中PBDEs的一个重要来源,其中,电脑是人们日常使用时间较长的电子设备之一.采集了主要电脑厂商过去十年间生产的笔记本和台式机内置散热风扇处的灰尘,研究了灰尘中PBDEs的含量、组成、来源及人体暴露量,并评价了其环境健康风险.结果表明,各主流品牌电脑均有部分样品∑PBDEs含量较高,显示其可能都曾使用PBDEs作为阻燃剂.组成上,笔记本和台式机均以BDE-209为主（笔记本：89.4%,台式机：93.3%）.53%的笔记本（19/36）和台式机（10/19）灰尘中∑PBDEs与室内降尘对照样的比值>1.其中,8台笔记本和2台台式机的比值>10（77±99和53±61）,表明部分电脑的组件中添加了PBDEs,其运行使用是室内环境中PBDEs的来源之一.人体通过灰尘摄入途径暴露于电脑释放源∑PBDEs的非致癌风险（HI）和BDE-209的致癌风险（CR）均比呼吸暴露途径高1~2个数量级,显示灰尘摄入在人体对电脑等室内PBDEs释放源的暴露中扮演主要角色.各暴露途径的暴露量均低于RfD,HI > 1和CR > 10^-6（可接受致癌风险的上限）的超标概率均小于0.000%,显示人体通过灰尘摄入和呼吸途径暴露于电脑释放源PBDEs的环境健康风险低,但由于人体对PBDEs暴露途径的多样性,其叠加后的暴露量和健康风险仍需进一步研究评估.BDE-209是我国人体经灰尘摄入和呼吸途径暴露于电脑释放源PBDEs的首要同系物.主要低溴BDE的暴露风险随溴代数降低而增加,BDE-209漫长复杂的自然降解所产生低溴BDE的环境健康风险值得继续关注.     

多溴联苯醚在市场鲫鱼体内分布和食鱼暴露量

利用气质联用仪(GC-NCI-MS)方法定量分析了台州路桥区河流野生鲫鱼肌肉、菜市场养殖鲫鱼肌肉、肝脏、脑、心脏和卵组织中多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)的含量及分布特征,并且评估了当地人通过食鱼的PBDEs暴露量.结果表明,电子垃圾拆解点附近河流鲫鱼肌肉中PBDEs含量显著高于没有明显PBDEs污染源的菜场养殖鲫鱼;PBDEs在养殖鲫鱼组织中分布不均,心脏组织中ΣPBDEs含量最高,均值为18.82 ng·g-1(湿重),卵组织中最低,均值为1.97ng·g-1.菜场养殖鲫鱼各组织中PBDEs同系物分布模式相似,BDE-47是最主要同系物,比例均值大于50%,其次是BDE-183(约20%),再次BDE-99和-153;河鱼肌肉组织中PBDEs同系物与养殖鲫鱼不尽相同,河鱼肌肉组织中主要同系物是BDE-47、-153和-99.这些结果可能暗示了来自上游的简单电子垃圾拆解行为是河流鲫鱼中较高PBDEs含量的一个污染来源.台州居民通过食用河流鲫鱼途径的PBDEs日均暴露量约为29.0 ng,稍微高于其他地区.     

电子废物拆解区河流沉积物中多溴二苯醚的污染水平、分布及来源

用GC-NCI-MS分析法测定了路桥河流表层沉积物中41种多溴二苯醚同类物的含量. 目的是了解该地区沉积物中PBDEs的污染水平、空间分布特征和来源. 结果表明,所有沉积物样品中₄₀PBDEs(不包括BDE209)的含量为0.177～161 ng·g^-1,平均值为22.5 ng·g^-1, BDE209的含量为0.36～958 ng·g^-1,平均值为148 ng·g^-1. 同族体组成特征表明多数样品中十溴二苯醚(BDE209)是最主要的同族体,占38.4%～96.0%, 平均值为74.4%,九溴PBDEs和七溴PBDEs次之, 分别占3.3%～25.8%和0.01%～14.1%. PBDEs同类物之间呈显著性相关,表明大多数PBDEs同类物有相似的输入途径.同族体组成和聚类分析表明,所有采样点均受到deca-BDE工业品的污染,另有一些采样点除受到deca-BDE工业品的污染外, octa-BDE工业品也有一定的贡献. 与国内外其它研究相比,研究区域内沉积物中的PBDEs污染处于中低水平,但个别样点受点源污染影响较大,值得关注.     

电子垃圾拆解地多溴联苯醚污染土壤修复技术研究进展

电子垃圾在堆放过程中大量多溴联苯醚(PBDEs)释放到土壤中,对动植物生长、农产品安全和人体健康构成严重威胁。介绍了电子垃圾拆解地附近土壤中PBDEs的污染现状,结合国内外研究进展,综述了土壤中PBDEs的吸附/解吸行为,以及PBDEs污染土壤的光化学修复、微生物修复和植物修复等修复技术,并对PBDEs污染土壤修复技术研究的未来发展方向进行了展望。     

多溴联苯醚在河套农灌区土壤和水体中的分布特征

PBDEs作为一类全球性的新兴持久性有机污染物,因其具有疏水性,土壤和沉积物对其有很强的固着能力,被认为很难进入地下水中。文章在河套平原典型的黄河农灌区采集地下水、地表水以及表层土壤样品,利用GC-μECD和GC-MS方法测定发现,地下水和地表水中均检测到PBDEs,且主要为BDE209,其在地下水中含量高达5.3μg/L,而地表水中仅为0.03μg/L,揭示PBDEs存在污染地下水的可能性。对土壤中PBDEs的分析发现,其优势同系物为BDE47、100、183和99,主要富集在地面以下0~5 cm和10~15 cm处,该范围普遍发现农用地膜(PBDEs≤5μg/g)的残留物。此外,研究区主要农作物(玉米、番茄、瓜类、小麦和葵花)中,广泛利用地膜的玉米种植土壤中PBDEs的含量最高,达77.13 ng/g。研究显示,降雨淋滤以及灌溉水入渗作用下,地膜中PBDEs的释放可能是研究区土壤以及地下水中PBDEs不可忽略的重要污染源。     

珠江三角洲及南海北部海域表层沉积物中多溴联苯醚的分布特征

自珠江三角洲和南海北部海域采集了66个表层沉积物样品,以研究该区域中PBDEs的含量、分布、来源和在环境中的迁移.研究结果表明,东江和珠江是PBDEs的高污染区,含量为12.7～7361ng·g-1,其中BDE209平均含量为1199ng·g-1,是目前世界上已报道沉积物中含量最高的区域之一.在几乎所有被分析的样品中BDE209都是最主要的同系物.东江和珠江的PBDEs主要来自东莞和广州的本地排放,而西江的PBDEs主要通过大气的传播输入.另一个高污染区澳门水域被验证是珠江三角洲水体环境中有机污染物的“汇”.     

大亚湾海域多溴联苯醚的生物累积特征

 于2003年9月在大亚湾海域采集生物(鱼、虾、蟹和乌贼)样品,分析其多溴联苯醚(PBDEs)的浓度和脂含量,以及同位素δ¹⁵N与δ¹³C的值.结果表明,鱼、虾、蟹和乌贼的PBDEs总平均含量分别为5.43±3.97,1.18±0.67,3.37±2.33,5.66ng/g脂重.肉食性的鱼类PBDEs的生物累积比植食性的鱼类相对较高.BDE47为最优势组分,占总PBDEs的30%,且在所有样品中均被检出.生物体中PBDEs的含量与脂含量和δ¹⁵N值均呈正相关,脂含量对生物体富集PBDEs的影响远比生物所处的营养级的影响大.