氯代有机磷酸酯阻燃剂的去除技术研究进展

有机磷酸酯类阻燃剂(organophosphate flame retardants,OPFRs)作为溴代阻燃剂的替代品得到广泛使用,其中氯代有机磷酸酯(chlorinated organophosphates,Cl-OPEs)因其在多种环境介质中检出浓度较高、生物毒性强且难以生化降解越来越受到关注.目前Cl-OPEs...     

溴系阻燃剂毒理效应的计算模拟预测与环境风险评估进展

溴系阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)作为生产和使用量巨大的有机阻燃剂,在环境介质和生物体内被广泛检出。BFRs及其代谢产物会对生物体造成神经毒性、遗传毒性、发育毒性及内分泌干扰效应等,环境和健康风险得到日益广泛的关注。国内外学者通过最小二乘法(LS)和类似马尔可夫链蒙特卡罗算法(AMCMC)等统计分析方法建立了BFRs在环境中转化和归趋的预测模型,采用分子对接、分子动力学模拟和定量结构-活性关系(QSAR)模型等方法分析了BFRs及其代谢产物毒性作用的微观机制。综合近年来国内外的相关研究,发现BFRs的结构(取代基的类型和数量)会影响其环境行为和毒理效应,在总结研究成果的基础上,对BFRs的生态和健康风险进行评估,为其未来的研究和发展方向提供参考。     

溴系阻燃剂的毒理学研究进展

溴系阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)广泛应用于塑料、电子、建筑、纺织等材料和产品中,在多种环境介质中都可以检测到BFRs的存在。目前市场上的溴系阻燃剂主要有3种:四溴双酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)、多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)和六溴环十二烷(hexa bromocyclododecanes,HBCDs)。近年来,进入环境中的BFRs在数量和种类上迅速增加,由此引发的环境效应日益受到国际社会广泛关注,有关BFRs的毒理学研究也成为相关领域的焦点内容。在总结近年来国内外相关研究的基础上,就BFRs在内分泌干扰效应、肝脏毒性、生殖毒性和神经毒性等方面的研究现状及需要进一步研究的内容进行了综述。     

水环境中的有机磷阻燃剂及其生物富集和生物转化研究进展

随着世界范围内对溴代阻燃剂的禁用,有机磷阻燃剂(OPFRs)被作为替代品广泛应用于建筑、纺织、化工、电子以及家装材料等行业,生产和使用量逐年上升.由于OPFRs在环境和生物体中普遍检出,且多种化合物具有致癌性、神经毒性和生殖毒性,对生态环境和人体健康造成潜在威胁,目前已成为国际上的一个研究热点.笔者重点综述了河流、湖泊和海洋等水体及沉积物中OPFRs污染现状,水生生物对OPFRs的生物富集和生物放大,以及OPFRs在水生生物体内和体外生物代谢的研究进展,并对目前该领域仍有待探讨的问题及研究趋势进行了展望.     

中国海洋环境中卤代阻燃剂的污染现状与研究进展

卤代阻燃剂(halogenated flame retardants,HFRs)是具有持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)特性的一类化合物,它们广泛存在于海洋环境中,由于其具有环境持久性、长距离迁移性和生物富集性,HFRs的研究在近几十年来受到了极大重视.本文搜集了HFRs在中国海洋中的污染特征,其中包括多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)、六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCDs)、十溴二苯乙烷(decabromodiphenyl ethane,DBDPE)以及其他非多溴联苯醚(non-PBDEs)类HFRs在不同海洋介质中的含量水平与分布特征,并对HFRs在海洋中的生物富集和放大效应进行了综述.文章总结了中国海洋中HFRs相关研究存在的问题,包括缺少对新兴HFRs的报道以及现有研究区域有限等,并对今后的研究提出了建议.     

鸟类对卤系阻燃剂的累积及生物放大研究进展

卤系阻燃剂(Halogenated flame retardants,HFRs)是人工合成的,能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传播的含卤(主要是溴和氯)化合物,由于其具环境持久性、可生物富集性和潜在的生物毒性,近年来,HFRs所引起的环境问题已成为全球环境科学研究的热点。鸟类作为自然生态系统的重要组成部分,常被用作指示性生物来研究区域环境的污染现状。研究HFRs在鸟类体内的积累特性及其在鸟类食物链上产生的生物放大效应,对评价HFRs的环境行为和生态风险具有重要的意义。本文结合近年来国内外有关多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)、六溴环十二烷(Hexabromocyclododecane,HBCDs)、十溴二苯乙烷(Decabromodiphenyl ethane,DBDPE)、1,2双(三溴苯氧基)乙烷(1,2-bis(2,4,6-tribromophenoxy)ethane,BTBPE)和双(六氯环戊二烯)环辛烷(Dechlorane Plus,DPs)等HFRs在鸟类体内的积累特性及在食物链上的生物放大效应进行了综述。已有的研究报道显示:在鸟类的脑、肌肉、肝脏、肾脏和鸟蛋等组织中都检测到了HFRs残留;而相关生物放大因子(Biomagnification factors,BMFs)的计算结果显示,几乎全部的PBDEs、α-HBCD和BTBPE都可以在鸟类食物链上产生生物放大效应,特别是BTBPE这种新型的替代型阻燃剂在鸟类食物链上产生的生物放大效应和已被禁用的五溴PBDEs相当,暗示这种新型溴系阻燃剂可能具有较大的生态风险。今后应对HFRs在陆生和水生鸟类中的生物放大效益及影响因素方面进行深入系统的研究,为认识HFRs的环境归趋,全面评价这些污染物的生态风险提供科学依据。     

有机磷阻燃剂的环境暴露与动物毒性效应

有机磷阻燃剂(OPFRs)逐渐替代了危害较大的多溴联苯醚(PBDEs),因此使得人类及其他生物更易暴露于这种有机物中。有研究表明,部分有机磷酸酯具有致癌性,因而使人们对其毒性的问题也日益关注。本文概述了有机磷阻燃剂的环境暴露水平,总结了近年来从体外与体内实验2个方面动物毒性效应的研究。目前研究发现诸多地区的大气、土壤和水体中的有机磷阻燃剂总含量水平相对较低;仅高浓度暴露才会对不同动物体造成一定程度的损伤,而远大于环境浓度的低浓度暴露几乎无损伤效应。最后,对有机磷阻燃剂毒性效应的未来研究重点进行了展望。     

有机磷酸酯阻燃剂降解方法的研究进展

有机磷阻燃剂(OPFRs)已取代溴代阻燃剂广泛应用于各行业,并很容易通过挥发、磨损等方式进入各环境介质中.目前,已在水体、土壤等环境介质中检测到了OPFRs的存在.本文总结了目前已有的OPFRs在环境中的降解方式,据其原理主要可分为化学法和生物法,化学法主要包含Fenton/类Fenton氧化法、紫外-双氧水法(UV/H2O2)、光催化法、过硫酸盐活化法和水解光解等,能够产生大量具有强氧化性的自由基(·OH、SO4·-等)破坏烃链使其降解.但该方法容易受到实际水体中的复杂成分影响,导致效果降低.生物法则是利用不同的细菌将OPFRs作为碳源或磷源在生长过程中将其消耗或和微生物体内的特异性酶发生酶促反应从而降解.通过总结归纳目前OPFRs的降解方法,了解现有方法存在的优点和缺点,为高效去除OPFRs提供理论基础.     

磷酸三(2,3-二氯丙基)酯暴露诱发NRK-52E细胞纤维化的体外研究

自2004年禁止使用五溴联苯醚混合物阻燃剂以来,有机磷阻燃剂(organophosphorus flame retardants,OPFR)作为替代品开始被广泛生产和使用,因而成为当今阻燃剂研究的热点。目前,有机磷阻燃剂在水体环境及生物体中已有较高的检出率,而其对生物体及生态环境的潜在毒性效应还知之甚少。本研究利用磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(tri(2,3-dichloropropyl)phosphate,TDCPP)对大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E)的毒性暴露实验,探讨TDCPP潜在的肾脏毒性。结果表明:一定剂量的TDCPP对NRK-52E的细胞活性有抑制作用,能诱导细胞内活性氧自由基(reactive oxide species,ROS)生成量增加,并触发上皮-间充质转换(epithelial-mesenchymal transition,EMT)及胞外基质沉积因子如波形蛋白(vimentin)、转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、胞外基质成分纤连蛋白-1(fibronectin-1,FN-1)等基因mRNA表达的显著上调以及上皮细胞钙粘蛋白(E-cadherin)等基因mRNA表达的显著下调。上述研究结果表明,TDCPP可促进NRK-52E细胞发生上皮间充质转化及纤维化。本研究为进一步综合评估TDCPP的生物和环境毒理效应提供了基础实验数据。     

4种典型有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎毒性及风险评价

近年来,有机磷阻燃剂(OPFRs)在各种环境介质中被广泛检出,已经成为全球关注的新型污染物。以斑马鱼(Danio rerio)胚胎为受试生物,研究了磷酸三苯酯(TPh P)、磷酸三正丁酯(Tn BP)、磷酸(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)和磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)4种典型有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎的急性毒性和慢性毒性。测定了斑马鱼胚胎孵化率、存活率、心率、体长、异常率、死亡率等终点指标。在此基础上,依据我国一些水域OPFRs检出情况,开展了初步的风险评价。结果显示,TPh P、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼胚胎的急性毒性96 h半数致死浓度(LC50)分别为1.90、2.27、2.32和14.1 mg·L-1,32 d慢性毒性无可见效应浓度(NOEC)值分别为0.03、0.05、0.05和1.00 mg·L-1,4种有机磷阻燃剂浓度与斑马鱼胚胎的孵化率、存活率、心率、体长呈负相关关系,与异常率呈正相关关系。TPh P、Tn BP、TDCPP和TCPP在我国一些重要水域中具有不同程度的环境风险,部分水域风险熵RQ值大于0.1甚至1,环境风险为中到高,需要引起足够重视。     

典型有机磷酸酯阻燃剂分析方法研究进展

有机磷酸酯(OPEs)是一类重要的有机磷阻燃剂,近些年逐渐取代了溴代阻燃剂,广泛应用于各行各业,也因此导致在多种环境介质中有较高的暴露量和潜在风险。已有研究表明,OPEs具有一定的毒理效应,对人体及其他生物均有潜在危害。本文综述了近年来国内外OPEs的检测技术,详述了不同环境介质OPEs的前处理方法。结果表明,目前固相萃取(SPE)和固相微萃取(SPME)仍是水样前处理的主要方法;对于固体样品,加速溶剂萃取/加压液相萃取(ASE/PLE)和微波辅助萃取(MAE)应用较多;虽然大气样品仍以固体吸附剂方式为主,但已向在线一体化方向发展;而生物样品的前处理方法多与水样和固体样品方法相似;但是对于复杂环境介质中OPEs样品的前处理较为困难,方法有待改善;气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相色谱-氮磷检测器(GC-NPD)对弱极性和易挥发的OPEs分析效果好,而强极性和难挥发的OPEs多用液相色谱-质谱联用(LCMS);气相色谱-质谱串联(GC-MS/MS)、液相色谱-质谱串联(LC-MS/MS)和高效液相色谱-质谱串联(UPLC-MS/MS)等对多种复杂的环境介质中的OPEs均有较好的检测分析效果,但并未普及。最后,对OPEs分析测试方法的发展趋势提出了展望。     

有机磷酸酯阻燃剂的环境暴露与迁移转化研究进展

有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是目前被广泛使用的阻燃剂添加成份,其具有神经、生殖、基因等生物毒性,且具有致癌性。作为新一类污染物,有机磷酸酯在环境中越来越多的释放引起了环境研究者的关注。文章综述了OPEs在水体、土壤、空气和生物体中的暴露浓度,并介绍了OPEs在环境中的各种迁移转化途径。目前针对OPEs的环境暴露研究仍十分有限,需要更全面调查其在多环境介质中的暴露状况以综合评价其生态风险。OPEs的多种迁移途径已得到证实,但相关物理化学转化和生物转化机制研究尚不完整。最后对OPEs的进一步研究提出了展望,以期促进我国OPEs的生态风险研究。     

多溴联苯醚、六溴环十二烷和四溴双酚A在环境中污染现状的研究进展

作为最主要的三大传统溴系阻燃剂(BFRs),多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCD)、四溴双酚A(TBBPA)具有半挥发性、环境持久性和远距离传输性,目前在全球各种环境介质、生物体内广泛存在.毒理学研究表明,PBDEs、HBCD、TBBPA均具有明显的生物毒性和致癌性,对生态环境和人体健康存在潜在危害.本文简要概述了PBDEs、HBCD、TBBPA的使用现状,综述了全球范围内非生物体(灰尘、水体、土壤、沉积物、污泥)和生命体内(植物、动物、人体)等3种传统BFRs的污染水平、特征、暴露途径和毒性,并讨论了当前存在问题,最后对PBDEs、HBCD、TBBPA的未来研究进行了初步展望.     

有机磷酸酯阻燃剂的人群暴露和甲状腺毒性的研究进展

有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是使用最为广泛的有机磷阻燃剂,并兼具增塑剂、消泡剂和萃取剂等功能,被广泛用于电子产品、建筑材料和塑料材料等中,导致其在环境介质中普遍存在,对生态系统和人体健康构成巨大威胁.作为一种新型环境污染物,OPEs的人群暴露特征和生物毒性成为环境健康领域的研究热...     

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.     

磷酸三苯酯(TPP)和磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)诱导人胚肾细胞HEK293凋亡的机制研究

磷系阻燃剂对人体的潜在毒性作用引起了国内外研究者的广泛关注。肾脏是机体重要的排毒器官,若肾脏细胞受损,可能影响肾脏功能的正常发挥。本研究以人胚肾细胞HEK293为研究对象,结合传统毒理学实验,筛选出磷酸三苯酯(TPP)及磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)诱导人胚肾细胞HEK293凋亡的关键靶标基因p53。在此基础上采用分子对接模拟和光谱法分析发现,TPP和TCPP分别以嵌插方式和沟槽方式结合p53-DNA,改变基因片段的框架结构,启动分子起始事件,通过影响相关基因(Bax、Hrk、Bcl-2和Bad)的表达量,导致线粒体途径释放cyt c,最终激活Caspase 7实现细胞凋亡。研究结果阐明了此类污染物诱导凋亡的作用机制,为毒害化学品的污染防控提供理论依据。