环境中的氧化多环芳烃综述

氧化多环芳烃(OPAHs)是芳环上具有至少一个羰基氧(C=O)的PAH衍生物,广泛存在于环境中.氧化多环芳烃主要通过含碳燃料的燃烧和PAHs的转化释放到环境中,且其较稳定难降解,因此OPAHs被称为生物和化学降解的"末端产物".目前,在多种动物组织样本中都可检测出OPAHs,并发现OPAHs可能比亲代PAHs具有更强的毒性.本文阐述了OPAHs的理化性质、来源、测定方法、环境分布、转运和转化、(生态)毒理学效应及其毒性作用机制,并对今后的研究方向进行了展望,进而为该类化合物的环境污染及生态风险评估提供相应参考.     

GC-MS/MS法测定PM_(2.5)中的氧基多环芳烃含量

本文建立了使用三重四极杆气质联用仪测定PM_(2.5)中7种氧基多环芳烃(OPAHs)含量的分析方法.采用正己烷∶二氯甲烷=1∶1(V∶V)对大气采样滤膜样品进行萃取,萃取液定量浓缩后直接进GC-MS/MS分析,通过串联质谱的MRM方式,有效降低PM_(2.5)对OPAHs的干扰,同时利用同位素内标物来校正仪器误差.在0.5—100μg·L~(-1)的浓度范围内,7种OPAHs的线性相关系数均在为0.999以上,在10 ng的加标含量条件下,加标回收率在73.7%—83.2%之间;7种OPAHs的最低检出限均在0.01μg·L~(-1)以下,可满足大气中氧基多环芳烃的科研和监测分析要求,为建立大气PM_(2.5)中的氧基多环芳烃测定建立了一套快速简便、准确的定量分析方法.     

东莞市夏季大气颗粒物中的多环芳烃及硝基多环芳烃

以东莞市2011年夏季不同区域的大气颗粒物为研究对象,定性定量分析了其中多环芳烃(PAHs)及硝基多环芳烃(NPAHs)的浓度、组成.采用特征比值法分析了PAHs及NPAHs的来源,并通过PEFs毒性评价法评价了颗粒物中多环芳烃及硝基多环芳烃的BaP等效毒性,估算出个体致癌指数.结果表明东莞市颗粒物上16种多环芳烃总含量在12.60—193.95 ng·m-3范围内,6种硝基多环芳烃的总含量在5.88—62.79 ng·m-3,隧道环境中多环芳烃及硝基多环芳烃的浓度最高.除隧道环境中颗粒物的等效毒性及个体致癌指数超标外,东莞市颗粒物上PAHs及NPAHs对人体均不构成严重威胁.     

蚊香燃烧过程中多环芳烃的排放特征

对3种类型蚊香(有烟蚊香、微烟蚊香和无烟蚊香)原料、灰烬及烟气样品经索式提取、K-D浓缩和硅胶层析纯化后,采用GC-MS分析其US EPA推荐的16种优控多环芳烃的含量.结果表明,有烟蚊香和微烟蚊香烟气中多环劳烃总含量高于原料中的含量,无烟蚊香则相反.有烟蚊香和微烟蚊香原料以3环和4环多环芳烃为主,无烟蚊香原料以2环和3环多环芳烃为主,3种类型蚊香灰烬和烟气中多环芳烃均以2环、3环和4环化合物为主.通过对比蚊香燃烧前、后样品中多环芳烃的毒性,发现同原料相比,有烟蚊香燃烧后烟气中多环芳烃的毒性显著增加,而微烟蚊香和无烟蚊香则明显减少.     

京津潮白河多环芳烃及其衍生物分布

采用固相萃取-气相色谱质谱联用仪测定京津潮白河中的多环芳烃(PAHs)及其衍生物(SPAHs)的污染水平,并采用絮凝法分析水样中自由态PAHs/SPAHs和结合态PAHs/SPAHs的分布。结果表明,京津潮白河中PAHs和SPAHs总质量浓度分别为55.06～215.02 ng·L~(-1)和92.37～227.33 ng·L~(-1),上游河段PAHs和SPAHs质量浓度均低于下游河段。7种致癌PAHs占比为22%～41%,需引起重视。本研究中的SPAHs包括三类物质:氧化PAHs(OPAHs)、甲基PAHs(MPAHs)和氯代PAHs(Cl PAHs)。其中,OPAHs对SPAHs贡献最大(59%～71%),其次是Cl PAHs(22%～32%)和MPAHs(7%～14%)。京津潮白河中PAHs和SPAHs主要以自由态形式存在,总浓度可以准确估计污染物的环境风险。     

废弃物燃烧生成的可吸入颗粒物中多环芳烃的排放特性

将木粉、谷壳、甘蔗渣、垃圾衍生燃料(RDF)四种废弃物在两种过量空气系数下进行燃烧,采集其烟气中的可吸入颗粒物(PM10)样品并分析,获得了颗粒物中多环芳烃的质量分数和排放特性,并对不同环数的芳烃进行了比较,最后分析了不同样品中的多环芳烃的毒性参数.     

海洋多环芳烃及其衍生物的污染特征和来源分析

随着经济的发展,人类生产活动产生的污染物不断增加,海洋成为所有污染物最终的“汇”.多环芳烃因其种类繁多、毒性强、难降解、分布广泛而备受关注.它们在海洋环境中被频繁检出,是海洋中常见的污染物.本文对国内外海洋水体、沉积物及海洋生物体内母体多环芳烃、烷基多环芳烃、卤代多环芳烃、硝基多环芳烃和杂环多环芳烃的污染特征、来源及毒性进行归纳总结,并进行展望.     

济南冬春季室内空气PM_(2.5)中多环芳烃污染特征及健康风险评价

2010年冬春季,在济南典型室内环境(超市、办公室和餐厅)采集了PM2.5样品,并对其多环芳烃(PAHs)进行了分析.结果表明,采样期间办公室的PAHs平均浓度最高,为93.11 ng.m-3,超市和餐厅的PAHs平均浓度分别为42.97 ng.m-3和26.65 ng.m-3.超市和办公室的多环芳烃均以室外源(燃煤)为主,吸烟导致办公室轻环多环芳烃浓度升高,高于室外相应物种的浓度,餐厅的轻环多环芳烃和重环多环芳烃分别来源于室内烹饪和室外的机动车尾气.与室外相比,超市和办公室PAHs中的菲(Phe)和苯并[b+k]荧蒽(BbkF)占总PAHs的比例较高,达到10%—15%,这与冬季室内使用中央空调取暖密不可分.超市、办公室和餐厅的毒性当量浓度值(BEQ)分别为7.05 ng.m-3、10.75 ng.m-3和0.75 ng.m-3.其中办公室的毒性当量浓度高于我国规定10 ng.m-3.超市,办公室和餐厅的PAHs暴露致终身肺癌风险度分别为0.6×10-3、0.9×10-3和6.5×10-5,均超过了世界卫生组织的建议值(10-5),超市和办公室的终身致癌健康风险高于美国最高法院规定的10-3的显著水平,说明生活在超市和办公室致癌风险高.     

4种多环芳烃对仿刺参(Apostichopus japonicus)原肠胚发育的急性毒性研究

海洋中的多环芳烃(PAHs)具有较强的生物毒性,且海洋动物早期发育阶段是对环境因素变化响应的最敏感阶段。为探究海洋多环芳烃类有机污染物对仿刺参(Apostichopus japonicus)早期发育阶段原肠胚的毒性影响,采用半静态毒性实验方法,分别考察了4种多环芳烃苯并[a]芘、3-甲基菲、惹烯及2-甲基蒽对仿刺参原肠胚的24、48、72、96 h急性毒性效应。结果表明,在10、50、100、200μg·L~(-1)暴露浓度下,随着暴露时间的延长和暴露浓度的升高,4种多环芳烃对仿刺参原肠胚产生不同程度的急性毒性效应,仿刺参原肠胚存活率与4种多环芳烃浓度之间分别存在显著的剂量-效应关系(P0.05)。苯并[a]芘对仿刺参原肠胚在24、48 h的半致死浓度(LC_(50))分别为294.4、225.64 mg·L~(-1),3-甲基菲在24、48、72、96 h的LC_(50)分别为404.5、300.7、81.4、17.6mg·L~(-1),惹烯在24、48、72 h的LC_(50)分别为243.1、230、186 mg·L~(-1),2-甲基蒽在24、48、72、96 h的LC_(50)分别244、231.6、152.6、142.9 mg·L~(-1)。4种多环芳烃的安全浓度(SC)分别为39.76、49.8、61.8、62.6μg·L~(-1),其毒性大小顺序为苯并[a]芘3-甲基菲惹烯2-甲基蒽。基于定量构效关系(QSAR)的研究结果可知多环芳烃化合物的毒性差异可能与分子结构等性质有关。该实验为深入研究多环芳烃对海洋环境的毒性效应提供了理论依据。     

农村地区固体燃料使用导致的多环芳烃污染和健康风险

为了考察固体燃料使用导致的农村地区多环芳烃污染现状,并评估其对居民造成的健康风险,在北方(山西太谷)和南方(四川南充)选取典型农村家庭,配对测定了农户室内外空气中28种多环芳烃浓度,分析了不同地区多环芳烃污染特征,并评估了居民的呼吸暴露风险。山西室内外多环芳烃浓度分别为(283.7±256.0) ng·m-3和(135.2±50.4) ng·m-3,四川室内外多环芳烃浓度分别为(163.4±132.8) ng·m-3和(87.6±46.2) ng·m-3,室内浓度显著高于室外浓度,室内外比值(I/O)分别为2.3和1.8,室内源是影响多环芳烃污染的主要因素。虽然,高环多环芳烃的质量浓度只占总浓度的13%～25%,但其毒性却占到总毒性的70%～89%,说明对高环多环芳烃应予以更多关注。使用蜂窝煤的家庭,其室内多环芳烃浓度要比用薪柴的低74%。通过对2个地区居民进行风险估算发现,山西和四川居民因为多环芳烃暴露的终身致癌风险分别为1.1×10-4和4.8×10-5,都高于可接受水平10-6,说明这2个地区具有较高的暴露风险,亟待关注。     

多环芳烃类污染物对斑马鱼胁迫效应的研究进展

伴随着现代工业的飞速发展,不同环境介质中污染物的种类、污染范围和污染强度也在不断改变。作为一种强生物损伤性物质,多环芳烃类污染物备受关注。鉴于生态环境中多环芳烃的污染问题日益凸显,对其毒性效应机制研究的概括和总结尤为重要。因此笔者综述了多环芳烃类污染物对斑马鱼不同生物结构层次的毒性效应研究进展,总结并比较了不同多环芳烃类污染物的毒性效应机制和毒性强度。同时就目前斑马鱼在水环境污染评价、水质综合毒性测定方面的应用进行了概述和展望。研究多环芳烃类污染物对斑马鱼的急性毒性作用和富集作用及其分子机制将对开展水环境中突发有机污染的早期预警及水环境安全评估、人体健康评估具有重要意义。     

菲、3-甲基菲和菲醌对河鲀(Takifugu rubripes)幼鱼肝组织损伤的比较研究

原油毒性主要源于多环芳烃(PAHs),而烷基化多环芳烃是PAHs的主要组分,氧化衍生物是PAHs降解和代谢过程所产生的重要产物。为评估比较烷基PAHs和氧化PAHs与其母体化合物对海洋生物的毒性,本研究以菲、3-甲基菲和菲醌为研究对象,对海洋经济鱼种——红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)幼鱼进行了肝损伤评价。结果显示,线粒体、内质网是对上述3种化合物最为敏感的细胞器;3种化合物对肝损伤的表现形式不同:1.菲导致线粒体数量增加形态改变、内质网减少纹理模糊、出现脂滴、细胞空泡化、出血,2.3-甲基菲导致内质网减少、出现脂滴、细胞空泡化、出血,3.菲醌导致线粒体和内质网水肿、出现脂滴及细胞空泡化;随化合物浓度升高,肝损伤程度加重;同一浓度下,不同化合物损伤程度也有差异,总体趋势为菲醌3-甲基菲菲。上述结果表明,PAHs衍生物的毒性可能强于其母体化合物;除浓度外,化合物的结构可能对其毒性有重要影响。     

山西太谷农村薪柴和蜂窝煤颗粒物和多环芳烃排放特征研究

测定并计算了太谷农村蜂窝煤和薪柴两种燃料颗粒物、CO、CH4和多环芳烃排放因子,其中多环芳烃包括16种美国环保局优控化合物、12种非优控母体多环芳烃、12种硝基多环芳烃和4种含氧多环芳烃.蜂窝煤4类多环芳烃化合物的排放因子分别为3.56±5.42、0.73±0.099、0.22±0.48和0.36±0.62 mg·kg-1,薪柴为62.6±41.3、20.4±3.61、4.44±6.18和0.84±1.00mg ·kg-1.薪柴大多数污染物排放因子高于蜂窝煤,但蜂窝煤多环芳烃排放因子的变异则高于薪柴.蜂窝煤和薪柴多环芳烃排放因子的成分谱有显著差异,除菲、荧蒽和苯并(b)荧蒽为共同优势排放物外,萘、芴、屈和苯并(k)荧蒽为蜂窝煤的特征排放物,芘、环戊烯(c,d)芘和苯并[a]蒽为薪柴的特征排放物.3-硝基荧蒽与3-硝基菲和2-硝基萘分别是蜂窝煤与薪柴排放的主要硝基多环芳烃.母体多环芳烃排放因子的气固比主要受分子量(挥发性)影响,衍生多环芳烃则与取代基的性质有关.蜂窝煤燃烧前期母体多环芳烃的排放因子显著高于后期,两个阶段的总排放因子分别为9.52±12.3和2.54±2.42 mg· kg-1,衍生多环芳烃在两个阶段的差别小于母体多环芳烃.     

包头市居民区积尘中多环芳烃的污染特征及来源解析

对46个包头市居民区积尘样品中16种EPA优控多环芳烃的含量、污染特征进行了分析,使用主成分分析法对其来源进行了解析.结果表明,Σ16PAHs介于2868—14218μg·kg~(-1)之间,平均值为7404μg·kg~(-1).以Ace、Phe和Flu等3—4环多环芳烃为主,占Σ16PAHs的48.0%—86.4%,平均占Σ16PAHs的74.5%.与国内外研究区域相比,包头市积尘样品中PAHs含量较高,Σ16PAHs在整个城市范围内都有比较严重的污染、Ba P毒性当量在青山区西北部和青山区东南部较高、Ba P含量在昆都伦区西部和东河区东部较高.总毒性当量浓度介于231.8—3102μg·kg~(-1)之间,平均为614.0μg·kg~(-1),7种致癌PAHs毒性当量浓度介于226.8—3096μg·kg~(-1)之间,平均为604.8μg·kg~(-1).7种致癌PAHs毒性当量浓度占16种PAHs毒性当量浓度的98.1%,其中Bk F、Ba P和DBA为主要对PAHs总毒性当量浓度有贡献的PAHs,占总PAHs毒性当量浓度的88.8%.主成分分析表明,包头居民区积尘中多环芳烃主要来源为汽油机动车排放源、燃煤源、生物质燃烧源、柴油车排放源,分别贡献27.1%、26.4%、10.0%、8.5%.     

氯代多环芳烃的污染现状及毒性研究进展

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)是一种多环芳烃的氯代衍生物,具有与二噁英相似的毒性效应,并且在各种环境介质中广泛存在。Cl-PAHs已成为一种新型有机污染物,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁。本文从Cl-PAHs的来源、污染现状、毒性效应与人体健康风险评价等几个方面对国内外有关Cl-PAHs的研究现状和最新进展进行了系统综述。     

中国饮用水中多环芳烃的分布和健康风险评价

饮用水中存在的多环芳烃对人类的身体健康会产生危害。应用固相萃取富集法和气相色谱?质谱联用(GC/MS)分析方法对全国主要城市的80座自来水厂出水中多环芳烃的浓度进行了分析。结果表明:各自来水厂的出水中多环芳烃总量在174.02-658.44ng.L-1之间,其中致癌性多环芳烃的总量为55.08-173.36ng.L-1,致癌性多环芳烃占多环芳烃总量比例最高可达到49.68%。就其组成而言,出水中多环芳烃以3环芳烃(31%-37%)为主,但各环均有检出;通过评价水体健康风险,得到水厂出水中多环芳烃对人体的健康风险值是10-6a-1。     

2-硝基芴的致突变性受共存多环芳烃的影响

本文以Ames试验的TA_(98)菌株研究了2-硝基芴(2-Nitroflurene)在其它多环芳烃共存时,其致突变性的变化.结果显示:它与其它硝基多环芳烃共存时.直接致突变性增强;而与其它无直接致突变性的多环芳烃共存时,其直接致突变性减弱,且多环芳烃的环数越多、减弱作用越强,这可能是因为硝基多环芳烃具有亲电子性,DNA的碱基有亲核性,易于结合,造成DNA的损伤;而多环芳烃一般具有供电子性,阻碍了硝基多环芳烃与DNA碱基的结合.     

新型有机污染物氯代多环芳烃分析方法及其污染现状研究进展

氯代多环芳烃(Chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)作为多环芳烃的氯代衍生物,具有类似二英的致癌、致畸、致突变毒性,并且广泛存在于环境介质中,对生态环境和人类健康具有一定的潜在威胁.本文介绍了Cl-PAHs在不同环境介质中的分析方法、污染现状、迁移转化及其毒性效应,最后对其未来研究方向进行了展望.在今后,应该加强污泥和沉积物等复杂环境基质中Cl-PAHs的分析方法研究;系统研究ClPAHs在环境介质中的污染现状和迁移转化行为,并开展Cl-PAHs的环境风险和人体健康风险研究.     

室内灰尘中多环芳烃及其衍生物的赋存与人体暴露研究进展

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)作为典型的持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)中的重要类别,具有半挥发性、生物蓄积性、长期残留性和明显的毒性(包括致癌、致畸、致突变)等特点,因此是环境中的一类重要污染物.PAHs衍...     

固定化毛霉对工业和农田污染土壤中多环芳烃的降解和生物有效性评价

为了探讨微生物修复不同类型多环芳烃污染土壤的可行性,应用固定化毛霉对多环芳烃污染工业土壤及农田土壤进行微生物修复,用羟丙基-β-环糊精(HPCD)提取模拟评价多环芳烃的微生物可利用性,并分析多环芳烃微生物降解和生物可利用性的相关关系.焦化厂污染土壤中多环芳烃的30 d降解率为77.6%,沈抚灌区污染土壤中多环芳烃的30 d降解率为54.2%,焦化厂土壤和污灌区农田土壤中多环芳烃降解差异明显.焦化厂土壤和污灌区土壤中多环芳烃的30 d降解量和多环芳烃的环糊精可提取量具有相关性,各环数多环芳烃的环糊精可提取量变化解释了焦化厂和污灌区土壤中多环芳烃降解的差异机制,说明可用环糊精提取量预测微生物降解土壤多环芳烃的情况.