1,2,5,6-四溴环辛烷(TBCO)的分析方法、环境行为及毒性效应研究进展

1,2,5,6-四溴环辛烷（1,2,5,6-Tetrabromocyclooctane,TBCO）与六溴环十二烷（HBCD）同属于脂环族溴代阻燃剂.随着HBCD的禁止生产和限制使用,TBCO成为潜在的替代品,其生态和环境效应开始受到关注.通过对TBCO的性质、分析方法、环境行为和毒性效应研究进行综述,结果表明:TBCO具有2个非对映异构体（简称为异构体）,分别为α-TBCO和β-TBCO,其中β-TBCO有一对对映体;TBCO的检测一般采用气相色谱-质谱联用法;TBCO目前已在空气、土壤、沉积物及生物中检出,并显示出生物蓄积性、生物毒性以及异构体特异性的生物降解.需要指出的是,关于环境介质、生物体中TBCO的有限研究主要集中于水生生态系统,在陆生生态系统中的生物富集、食物链放大及毒性效应的研究非常匮乏.TBCO是否具有环境持久性和长距离传输能力尚存争议.建议全面开展TBCO的环境界面迁移行为、生物富集、代谢与毒性效应研究,特别是在陆生生态系统中的研究,并从异构体和对映体水平深入探讨,以期全面评价TBCO的生态和健康风险.      

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.     

根际化学与生物多样性的表征方法：组学技术的机遇与挑战

根际是联结植物、土壤和微生物的重要界面,是化学与生物过程耦合最活跃的区域.根际环境影响土壤中有机和无机污染物的行为,而研究方法的完善与提升有助于阐释根际中复杂的过程与作用机制.本文从传统的化学和生物学方法到新兴的组学技术对根际科学的方法学研究进展进行了综述,重点讨论了当今组学技术在根际研究中应用机遇与挑战,同时展望了今后需要关注的科学问题.根际化学组分的传统分析方法涵盖了光谱、色谱、质谱和色质联用等技术,主要聚焦于低分子量有机酸等小分子的定性定量测定,导致对根际化学多样性的认知偏差;传统的根际微生物研究依赖于培养技术,对微生物多样性的描述存在很大的局限.揭示根际异质性和复杂性,亟需采用高端的技术,组学方法显示出极大的优势,显著提高了研究者对根际科学的认识.基于靶向和非靶向代谢组学有利于深入研究根际复杂的化学多样性过程;基于宏基因组学、转录组学和蛋白组学等组学工具能够提供微生物组基因和蛋白的表达、功能特性等更详细的信息,可以全面地揭示根际微生物的多样性.应该强调的是,未来多组学整合分析更是表征根际化学与生物多样性的一个强有力工具,但需要更多的模型、框架和计算基础来实现根际基因、蛋白、转录...     

土壤中十溴二苯乙烷(DBDPE)的植物吸收传输特征及微观机制研究

采用温室土培实验,研究了土壤中新型溴代阻燃剂十溴二苯乙烷（DBDPE）在不同种属植物中的吸收和传输特征,以及植物脂的影响作用;进一步应用计算模拟的手段解析了植物载脂蛋白与DBDPE的分子间相互作用,以阐明DBDPE的植物吸收传输的微观机制.结果表明,在玉米、小麦和黄瓜3种植物的根和地上部均检测到了DBDPE,根中DBDPE的含量高出地上部1~2个数量级.植物中累积的DBDPE量随时间的变化存在明显的生长稀释效应（p<0.05）.DBDPE的根吸收和茎向传输表现出植物种属间的显著差异（p<0.05）,根富集因子（RCF）顺序为黄瓜（0.30~0.57） > 小麦（0.10~0.39） > 玉米（0.03~0.26）,而传输系数（TF）为小麦（0.17~0.20） > 玉米（0.16~0.19） > 黄瓜（0.04~0.07）.DBDPE的根吸收量及RCF值与植物根脂含量成显著正相关关系（r=0.94,p<0.01;r=0.98,p<0.01）;其地上部累积量及TF值与植物地上部脂含量显著正相关（r=0.77,p<0.05;r=0.94,p<0.05）,但与植物根脂含量呈显著负相关关系（r=-0.74,p<0.05;r=-0.76,p<0.05）,说明脂是控制植物吸收和传输DBDPE的重要组分.分子对接的结果显示,DBDPE能键合进入3种植物载脂蛋白的活性区域并与载脂蛋白特异性的活性位点作用,且DBDPE与载脂蛋白的结合方式及结合能力存在植物种属的显著差异,两者的结合强弱与根吸收DBDPE能力的顺序一致,印证了实验结果.本研究有助于理解植物中DBDPE的吸收传输特征及机制,可为深入认识DBDPE的陆生生态环境行为提供重要依据.     

四溴乙基环己烷(TBECH)立体异构体的分析方法与环境行为及毒性效应研究进展

1,2-二溴-4-（1,2-二溴乙基）-环己烷,又名TBECH（tetrabromoethylcyclohexane,四溴乙基环己烷）,是一种添加型的新型溴代阻燃剂.TBECH的立体结构复杂,具有4个异构体,每个异构体又均含有一对对映体.随着传统溴代阻燃剂的禁止生产或限制使用,TBECH作为替代品之一被广泛用于建筑业、纺织业和电子等各行业.TBECH具有长距离迁移性、生物累积性和潜在毒性,被认为是一种可能的持久性有机污染物.通过对TBECH立体异构体的分析方法、环境行为和毒性效应研究的最新进展进行综述发现,TBECH的检测通常采用气相色谱质谱联用法,但仅集中于对环境样品中TBECH非对映异构体的分离分析,对映体水平的检测将成为未来TBECH立体异构体分析的发展方向.TBECH已在大气、水体、沉积物、土壤等环境介质和生物体中被陆续检出,并对生物体产生内分泌干扰、生殖发育等毒性效应,其各立体异构体具有特异的环境行为,表现出选择性的生物累积、转化和毒性效应.鉴于目前TBECH环境行为的研究主要关注水生生态系统,而从立体异构体水平出发的研究还很欠缺,建议今后加强对陆生生态系统中TBECH污染状况、分布特征以及环境行为的研究,进一步从异构体和对映体水平深入探讨TBECH的环境过程和生物效应,全面认识环境中TBECH的迁移转化规律及最终归趋.      

SDE与LLE在分析水体中有机氯农药的对比

就水体中有机氯农药的分析对比了微滴萃取(SDE)与液液萃取(LLE)这两种预处理技术并对影响 SDE较大的几个因数(萃取溶剂、萃取时间、萃取温度和搅拌速度)进行了条件优化。结果表明优化后的SDE不仅在相同的浓度范围内有更好的线性关系(相关系数R为0.9976~0.9999),而且在萃取效率、精密度方面与LLE相当,检出限比LLE差,但能满足国家标准的要求。SDE具有操作简单快速(萃取时间5min)、溶剂使用量极少(萃取溶剂2μL)的优点。因此,用SDE GC μECD方法代替传统 LLE检测水体中 OCPs是可行的。     

脂环族溴代阻燃剂的生物富集、代谢及毒性效应研究进展

以六溴环十二烷（HBCD）为代表的脂环族溴代阻燃剂（CBFRs）被广泛应用于纺织、建材、电子、电气、化工、交通、建材等领域.随着HBCD作为《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列持久性有机污染物,与HBCD具有相似结构和性能的四溴环己烷（TBECH）和四溴环辛烷（TBCO）等CBFRs被当作HBCD的潜在替代产品.迄今为止,HBCD、TBECH和TBCO已在大气、水体、土壤等多种环境介质和生物体中被检出,它们在生物体内的代谢转化以及内分泌干扰、神经、生殖、发育等毒性效应亦受到广泛关注.值得指出的是,所有CBFRs均含有同分异构体,表现出异构体选择性的生物富集、代谢和毒性效应.遗憾的是,目前相关研究还十分匮乏.本文从CBFRs的环境暴露水平、生物富集、毒性效应、以及CBFRs的生物转化等方面展开综述,特别强调了从异构体水平研究HBCD及其替代物的必要性.本文有助于全面了解CBFRs生物富集、代谢及毒性效应,对于正确认识和准确评价CBFRs的生态和健康风险具有重要的科学意义.