四溴双酚A降解技术的最新研究进展

作为目前产量和使用量最大的溴系阻燃剂,四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)在其生产、使用及处置等环节会被释放到环境中,由于四溴双酚A具有持久性、累积性和生物毒性等特性而对人类健康和生态环境造成威胁。文章在简单介绍四溴双酚A主要性质和毒性的基础上,结合近几年国内外的研究现状,综述了四溴双酚A在光降解、微生物降解和高级氧化等技术的最新研究进展,并对目前存在的问题及未来的研究方向进行了讨论与展望。     

水中典型内分泌干扰物双酚A的去除技术研究进展

水中双酚A的生物毒性作用,以及其对动物和人体内分泌系统的干扰影响已引起国内外研究人员的广泛关注。通过对水体中双酚A的来源和污染特征的分析,综述了目前对水中双酚A去除技术的研究进展,指出膜分离技术将成为水中双酚A去除技术的主要研究发展方向。     

光催化氧化技术降解水中双酚A的研究进展

目前环境雌激素双酚A(bisphenol A,BPA)所带来的危害已成为学术研究的热点问题。光催化氧化技术作为新兴的高级氧化技术,可快速降解水中双酚A。介绍了几种主要的光催化氧化技术降解双酚A的机理,并综述了国内外利用新型光催化剂在降解双酚A领域所取得的研究进展,为光催化氧化技术在双酚A降解领域的研究提供参考。     

热敏纸中双酚A迁移转化的研究

对热敏纸中双酚A的溶出、迁移和光降解动力学规律进行了研究,考察了热敏纸中双酚A在人工模拟汗液中的溶出规律,探讨了热敏纸与普通纸在一定湿度和压力下重叠放置时双酚A的迁移转化情况,研究了热敏纸中双酚A在不同温度和时间及不同光源下的降解规律.结果显示,不同光源下双酚A的降解符合一级反应动力学规律;热敏纸中双酚A的总含量约为13.06mg/g,在模拟汗液中的最大溶出量为10.35mg/g,温度和时间是影响溶出量的主要因素;湿度是双酚A从热敏纸迁移至普通纸中的主要影响因素.     

双酚A和四溴双酚A对大型溞和斑马鱼的毒性

采用静态生物急性试验的方法,研究了双酚A和四溴双酚A对大型溞和斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段的生长发育影响.结果表明,大型溞的幼溞接触不同浓度的双酚A和四溴双酚A,活动会受到抑制,甚至死亡,48 h的EC50分别为8.91和0.69 mg·L-1;对斑马鱼也有明显的毒性作用,其96 h的LC50分别为9.06和1.78 mg·L-1.根据化学物质对鱼类和溞类的毒性评价标准,这2个化合物都属于高毒物质.双酚A和四溴双酚A对斑马鱼生命早期阶段毒性影响的研究结果表明,对斑马鱼胚胎发育有明显抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,斑马鱼胚胎72 h孵化畸形是双酚A的最敏感指标,EC50为2.90mg·L-1,72 h未孵化是四溴双酚A的最敏感指标,EC50为0.14 mg·L-1.双酚A和四溴双酚A对鱼卵发育有显著影响,双酚A对鱼卵有致畸作用,四溴双酚A抑制了鱼卵孵化.     

环境激素双酚A与DNA相互作用的电化学研究

采用电化学方法研究了双酚A与DNA间的相互作用。结果表明,DNA的存在使双酚A的氧化峰电流减小,且峰电位正移,双酚A与DNA的相互作用以嵌插作用为主。双链DNA(dsDNA)与双酚A的结合大于单链DNA(ssDNA),结合比为1∶4,结合常数β为1.35×1023。     

环境激素双酚A与DNA相互作用的电化学研究

采用电化学方法研究了双酚A与DNA间的相互作用。结果表明,DNA的存在使双酚A的氧化峰电流减小,且峰电位正移,双酚A与DNA的相互作用以嵌插作用为主。双链DNA（dsDNA）与双酚A的结合大于单链DNA（ssDNA）,结合比为1∶4,结合常数β为1.35×10^23。     

催化氧化除锰活性滤料去除地下水中双酚A性能

以催化氧化除锰活性滤料（简称“活性滤料”）为研究对象,考察了地下水中锰污染对于活性滤料去除双酚A效能的影响.结果表明,进水中含有高浓度锰（5mg/L）时,会显著降低活性滤料对于双酚A的去除能力;同时,双酚A也会降低活性滤料对锰的去处能力.双酚A脱附实验结果表明,脱附的双酚A量不足双酚A去除总量的10%,且双酚A去除过程中初期总有机碳（TOC）去除率保持在12%~25%,之后持续保持在0.1%~4%,表明活性滤料去除双酚A存在吸附过程,但是以氧化去除为主.扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析结果表明,双酚A的去除会导致滤料表面微观形态改变以及新物相的生成;傅里叶变换红外光谱（FTIR）结果表明双酚A的去除会消耗滤料表面羟基基团,且表面残留络合物.本文研究分析提出活性滤料去除双酚A的主要步骤包括双酚A首先吸附到活性滤料表面形成络合物、活性滤料与表面络合物发生氧化反应,部分反应物中间体脱附3个过程.     

双酚A和四溴双酚A对大型和斑马鱼的毒性

采用静态生物急性试验的方法,研究了双酚A和四溴双酚A对大型和斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段的生长发育影响.结果表明,大型的幼接触不同浓度的双酚A和四溴双酚A,活动会受到抑制,甚至死亡,48 h的EC₅₀分别为8.91和0.69 mg·L^-1;对斑马鱼也有明显的毒性作用,其96 h的LC₅₀分别为9.06和1.78 mg·L^-1.根据化学物质对鱼类和类的毒性评价标准,这2个化合物都属于高毒物质.双酚A和四溴双酚A对斑马鱼生命早期阶段毒性影响的研究结果表明,对斑马鱼胚胎发育有明显抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,斑马鱼胚胎72 h孵化畸形是双酚A的最敏感指标,EC₅₀为2.90 mg·L^-1,72 h未孵化是四溴双酚A的最敏感指标,EC₅₀为0.14 mg·L^-1.双酚A和四溴双酚A对鱼卵发育有显著影响,双酚A对鱼卵有致畸作用,四溴双酚A抑制了鱼卵孵化.     

双酚A对稻田土壤细菌群落特征及土壤酶活的影响

采用FQ-PCR(实时荧光定量PCR)、PCR-DGGE(PCR扩增和变性梯度凝胶电泳)技术和土壤酶学研究法对不同浓度双酚A污染的稻田土壤细菌群落特征及土壤酶活性进行了研究.结果表明:经双酚A高浓度处理〔即w(双酚A)分别为200和1 000 mg/kg〕的稻田土壤细菌数量显著低于未受污染的对照(CK)和低浓度处理〔w(双酚A)为50 mg/kg〕,并且高浓度处理分别较CK处理(3.64×109 g-1)下降90.44%和99.83%.细菌16S rDNA V3可变区DGGE图谱表明,受双酚A污染的土壤明显产生了数条特征性条带.UPGMA(非加权组平均法)聚类分析进一步表明,双酚A污染明显改变了稻田土壤的细菌群落组成.2次采样土壤总体酶活性参数均为CK>w(双酚A)为50 mg/kg处理>w(双酚A)为200 mg/kg处理>w(双酚A)为1 000 mg/kg处理.可见,高浓度的双酚A污染明显影响稻田土壤细菌数量以及细菌优势菌群,使农田土壤细菌群落多样性发生变化.      

环境中双酚A污染现状及其对孤独症患儿神经免疫系统的毒性作用研究

孤独症(Autism spectrum disease,ASD)是一种小儿广泛性的发育障碍.尽管ASD病因目前尚无最终定论,普遍接受的观点是,ASD同时受到遗传和环境因素两方面的作用,而近年ASD发病率的爆发式增长已明显偏离了哈代-温伯格平衡,这提示环境污染很可能是导致发病率异常增快的罪魁祸首,是更值得我们关注的因素.针对该问题,综述了新型污染物双酚A在环境中的污染状况以及空气、水与日常食物中双酚A污染的水平,探讨了人体双酚A暴露的途径以及环境中双酚A污染对ASD患儿神经免疫系统的影响.提出了应加强对环境中双酚A污染的调查研究,开展人体双酚A暴露的潜在风险评估,为保证居民尤其是婴幼儿的健康提供科学依据.     

双酚A对鲫鱼淋巴细胞和巨噬细胞的免疫毒性研究

双酚A是聚碳酸酯塑料的单体成分，已证明具有内分泌干扰活性。双酚A对哺乳动物的生殖毒性已进行了广泛研究，但是双酚A对鱼类的免疫毒性研究相对较少。文章研究了双酚A对鲫鱼淋巴细胞和巨噬细胞免疫功能的影响，同时与2种天然激素雌二醇，可的松的免疫学效应进行了比较。实验过程中，采用四甲基偶氮唑盐（MTT）法测定3种受试物对两类细胞增殖（PHA诱发）的影响，使用化学发光法测定它们对巨噬细胞呼吸爆发（ConA诱发）的影响。实验结果表明，双酚A在0．054～5．4mg／L浓度范围内、雌二醇在0.0002～2.0mg／L浓度范围内、可的松在5～50mg／L浓度范围内明显诱导鲫鱼淋巴细胞增殖，而高浓度的可的松（500～5000mg／L）却表现出抑制效应。双酚A在0．005～50mg／L浓度范围内、雌二醇在0．005～800mg／L浓度范围内．可的松在0．005～500mg／L浓度范围内，明显诱导鲫鱼巨噬细胞增殖，而高浓度的双酚A（500～1000mg／L）却表现出抑制效应。此外，50mg／L的双酚A和50、500mg／L的可的松抑制巨噬细胞呼吸爆发，而雌二醇在0．05～500mg／L浓度范围内都诱导巨噬细胞呼吸爆发。研究结果表明：双酚A对鲫鱼具有潜在的免疫毒性，并且在高浓度和低浓度下，双酚A对鲫鱼淋巴细胞和巨噬细胞的功能变化产生不同的效应。     

环糊精对Fe(Ⅲ)引发双酚A光降解的影响

环糊精口α-CD、β-CD和γ-CD能分别与双酚A形成1:1主-客体包结物.在250W金属卤化物灯(λ≥365 nm)光照下,研究了在Fe(Ⅲ)-OH配合物体系中,不同环糊精对双酚A光降解的影响.结果表明,β-CD能较大地促进双酚A的光降解,α-CD次之,而γ-CD对双酚A的光降解存在一定的抑制;并且CDs浓度的变化对双酚A光降解的初始速率有明显的影响.双酚A光降解的初始速率随着β-CD和α-CD浓度增大而增加,当β-CD=60μmol/L时达到最大,然后随着浓度增大而降低,而BPA的光降解初始速率随γ-CD浓度的增加总的趋势是减小的.通过计算机软件Gaussian98,采用PM3方法模拟了环糊精与双酚A的包结行为,进一步说明3种环糊精与双酚A形成主-客体包结物对光降解的影响.     

紫外降解双酚A的因素敏感性分析及机理探讨

以光强(A)、双酚A的初始浓度(B)、pH(C)及转速(D)为变量,设计了4因素4水平的正交试验L_(16)(4~4)以考察水溶液中双酚A紫外降解的因素敏感情况,并初步探讨了其降解机理。实验结果表明,在所研究的范围内,各因素对双酚A紫外降解的敏感程度排序为:ABCD;其中,光强与双酚A的初始浓度对污染物的降解速率的影响非常显著(p0.05),而pH与转速几乎不产生影响(p0.05)。以高效液相色谱的谱图为基础,水溶液中双酚A紫外光解的路径受反应条件特别是溶液pH值的影响。碱性条件下(pH=11)以离子形态存在的双酚A与水溶液光解产生的自由基结合形成·OH-双酚A并进一步发生取代或开环反应,酸性或中性条件下双酚A在自由基作用的情况下分解生成苯酚(t_r=4.516 min);并通过标准物质定性推断了可能的中间产物。     

环境水样中双酚A的HPLC检测探讨

研究探讨了各种水化学条件（pH值、离子强度、共存阴离子、共存有机质）对高效液相色谱法（HPLC）检测模拟环境水样中微量双酚A的影响.采用高效液相色谱法检测水样中双酚A的标准曲线线性相关系数高（R2 ＞0.999）,在0.1～5 mg/L的双酚A浓度范围内呈现线性.本研究采用的高效液相色谱法可以在pH 2～11、离子强度0.02 mol/L到2 mol/L NaCl范围内有效地检测双酚A;溶液中的共存阴离子N03-、S04-或共存有机质葡萄糖、单宁酸、没食子酸对检测并没有明显影响;然而当溶液中存在CO32-和p034-时,本研究采用的高效液相色谱法将无法有效检测双酚A,应用时需注意.     

双酚A分子印迹聚合物在固相萃取中应用的研究进展

双酚A是典型的环境内分泌干扰物,痕量的双酚A也会对生物体造成很大的危害。本文介绍了预组装法,自组装法以及牺牲空间法制备双酚A分子印迹聚合物以及在固相萃取中的具体应用。结果表明,BPA-MIPs-SCSE能有效吸附分离样品中的双酚A,回收率高,特异吸附效果强。     

泥沙对双酚A的吸附及其影响因素研究

以黄河泥沙为例,用SPE HPLC MS MS的方法分析了双酚A在泥沙上的吸附规律及其影响因素.结果表明,由于黄河泥沙碳酸盐含量较高,双酚A的等温吸附规律不能用线性吸附方程和Freundlich吸附方程来描述;去除泥沙中碳酸盐后,泥沙对双酚A的吸附量增加,且其吸附规律可用线性吸附方程和Freundlich吸附方程来描述.泥沙总有机质含量和可溶态有机质含量都会影响双酚A的吸附,沉积物和悬浮物对双酚A的吸附量分别与其可溶态有机质含量负相关;由于价态不同,钙离子和钾离子对双酚A的吸附影响规律相反,随着钙离子浓度的增加双酚A吸附量亦增加,而随着钾离子浓度的增加双酚A吸附量却减少.     

厌氧微生物与Fe-Ni双金属材料联合对四溴双酚A(TBBPA)的去除

作为开发强化去除典型溴代阻燃剂四溴双酚A的重要一环,研究了厌氧微生物与Fe-Ni双金属材料联合对四溴双酚A的去除.结果显示:首先,联合体系较单独的厌氧微生物及单独的Fe-Ni双金属材料去除四溴双酚A有更高的去除率,6 h去除率可达到75.50%;联合体系四溴双酚A去除过程符合一级动力学模型,速率常数k为2.2917 h-1,半衰期为0.31 h.其次,利用基于BOX-Behnken(BBD)设计的响应面分析法(RSM)来寻找联合体系四溴双酚A的最佳去除条件,在初始接菌量为0.8,温度为29℃,TBBPA初始浓度为5 mg·L-1时,四溴双酚A的去除率最大.最后,受环境干扰情况的实验结果表明,自然水体条件或添加腐殖酸干扰情况下,均会造成联合体系对四溴双酚A去除率一定程度的降低.     

四溴双酚A在煤胶体上的表面吸附和分配作用特征

以采自内蒙古霍林河煤矿的煤样为研究对象,通过模拟实验研究了四溴双酚A在煤胶体上的吸附行为,重点探讨了温度、p H值和离子强度对四溴双酚A在煤胶体上表面吸附和分配作用的影响.结果表明:煤胶体对四溴双酚A的吸附过程可由Freundlich表面吸附-分配复合模型很好地描述.随着温度的升高,四溴双酚A在煤胶体上吸附的分配作用和表面吸附同样都有所下降,但温度的升高对分配作用的影响程度较大.p H值主要影响四溴双酚A在煤胶体上的分配作用,在p H值为9时,四溴双酚A在煤胶体上的吸附以表面吸附为主,其对总吸附量的贡献率为97.5%;而在p H值为6~8时,则以分配作用为主,其对总吸附量的贡献率为64.0%~78.9%.Ca~(2+)浓度为0.001~0.1 mol·L~(-1)时,离子强度对于四溴双酚A在煤胶体上的表面吸附和分配作用均影响较小.     

掺铜介孔碳活化过硫酸氢盐高效降解双酚A

采用蒸发诱导自组装的方法制备了掺铜有序介孔碳复合催化剂(Cu-OMC),开展了Cu-OMC活化过硫酸氢钾(PMS)氧化降解双酚A研究.研究结果显示,Cu-OMC可高效活化PMS进而有效降解双酚A,在催化剂投加量0.1g/L、PMS浓度0.5mmol/L的反应条件下,60min内对20mg/L的双酚A去除率可达91%.在pH=3~11范围内,双酚A均可有效降解,阴离子(Cl-、SO_4~(2-)、HCO_3~-和PO_4~(3-))的存在对双酚A降解影响较小.利用自由基猝灭实验和电子顺磁共振(EPR)对反应过程中产生的活性氧自由基(ROS)进行了分析,结果表明除了硫酸根自由基(SO4·-)和羟基自由基(·OH),单线态氧(~1O_2)在双酚A的降解过程中起着重要作用.