多溴联苯醚及其衍生物在土壤中的分布、转化和生物效应研究进展

多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers,PBDEs）作为一种良好的溴系阻燃剂被大量地添加到工业产品中,随着产品的使用、回收和废弃处理会进入各种环境介质中,是一类分布十分广泛的持久性有机污染物.PBDEs的衍生物羟基化多溴联苯醚（hydroxylated polybrominated diphenyl ethers,OH-PBDEs）和甲氧基化多溴联苯醚（methoxylated polybrominated diphenyl ethers,MeO-PBDEs）,由于具有比母体化合物更大的毒性效应和更复杂的环境行为也受到人们广泛关注.通过对PBDEs及其衍生物在土壤中的分布特征、转化规律及生物效应研究的最新进展进行综述发现,PBDEs在土壤中的分布浓度随离工业区距离增加而减小,且大多数污染地区土壤中以高溴代PBDEs为主,偏远地区土壤中则以低溴代PBDEs为主.进入土壤的PBDEs在动物、植物体内及微生物作用下均可发生脱溴代谢转化产生低溴代PBDEs,也可发生羟基化生成OH-PBDEs和甲氧基化生成MeO-PBDEs,与此同时,OH-PBDEs和MeO-PBDEs之间也会发生相互转化.PBDEs及其衍生物作为一种环境内分泌的干扰物对大部分的植物、动物都有显著的毒性效应,对植物而言能够抑制植物种子萌发、幼苗生长、损伤细胞结构以及影响植物代谢活动等;对动物而言能够影响动物的内分泌功能、妨碍动物生殖系统的发育以及对神经系统产生毒性等.目前,关于PBDEs及其衍生物在土壤生态系统中环境化学行为和生态毒性的报道十分有限,探讨土壤中PBDEs的代谢转化过程和毒性效应可为全面深刻地认识PBDEs的环境行为和潜在生态风险提供科学参考.      

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)在小鼠肝脏S9中的体外代谢研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰性质的酚类化合物,且内分泌干扰效应大于其母体多溴联苯醚(PBDEs),研究OH-PBDEs的体外代谢行为对于理解其在生物体内的富集转化具有重要意义.以小鼠肝脏S9部分作为研究对象,考察了3-OH-BDE-47、5-OHBDE-47、6-OH-BDE-47和2'-OH-BDE-68在小鼠肝脏中的体外代谢.结果表明小鼠肝脏S9中的I相酶和II相酶均能代谢4种OH-PBDEs;醚键与OH官能团及Br原子互为邻位时,I相酶对OH-PBDEs的代谢率最高,即6-OH-BDE-47表现出较高的代谢率,此外,4种OH-PBDEs经I相酶代谢后均能生成2,4-二溴苯酚,表明醚键断裂是其主要的I相酶代谢途径;OH-PBDEs的OH官能团与醚键互为间位时,II相酶对其葡萄糖醛酸结合反应最高,也就是5-OH-BDE-47表现出较高的去除率.     

多溴联苯醚的生物效应研究

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)由于其良好的阻燃性能被广泛应用于电子电器,家具,装饰材料及其他产品中。自使用以来,PBDEs在环境、生物体、人体中的污染水平快速增长,对生物体及人体的潜在危害日趋严重。国际社会已经认识到其危害性,部分PBDEs产品,如六溴联苯醚、七溴联苯醚、四溴联苯醚、五溴联苯醚已被列入禁用名单。文章概述PBDEs在生物体中的污染水平、生物累集效应以及PBDEs在生物体内的转化及代谢效应,着重阐述了PBDEs对神经系统、生物转化酶系统、抗氧化防御系统、生殖系统及内分泌系统的毒性效应,同时对PBDEs毒性作用机制及PBDEs环境相关污染浓度研究提出展望。     

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。     

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。     

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。     

4种典型羟基化多溴联苯醚对斑马鱼胚胎的毒性和生物富集性

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是近年来发现的一种新型有机污染物,它的存在与人类生产的PBDEs有着密切的关系,因而备受关注.本文以斑马鱼胚胎为受试生物,研究了2'-羟基-2,3',4,5'-四溴联苯醚(2'-OH-BDE-68)、3-羟基-2,2',4,4'-四溴联苯醚(3-OH-BDE-47)、5-羟基-2,2',4,4'-四溴联苯醚(5-OH-BDE-47)、6-羟基-2,2',4,4'-四溴联苯醚(6-OH-BDE-47)4种典型OH-PBDEs对斑马鱼胚胎毒性效应和富集规律,测定了孵化率、存活率、正常率、心率、体长等指标和斑马鱼早期生活阶段体内的生物富集系数.结果表明,4种OH-PBDEs暴露引起斑马鱼胚胎孵化率、心率、存活率下降,畸形率升高并抑制生长发育.组织病理学研究显示,受试组斑马鱼与空白相比,出现鳃结构紊乱、腮丝上皮增厚、组织残损、脱落甚至坏死及脊椎变形等症状.2'-OH-BDE-68、3-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、6-OH-BDE-47的生物富集系数(45 d-BCF值)分别为424、244、588和144.     

多溴联苯醚及其环境行为

多溴联苯醚(PBDEs)在环境中的浓度快速增长,在各种生物体和人体中也发现了PBDEs的存在,因此已经成为了全球性的环境污染物,是目前研究的一大热点。文章介绍了PBDEs的物理化学性质、分析方法、在环境中的分布归趋和控制措施,着重介绍了水环境中PBDEs的分布和归趋。     

多溴联苯醚环境行为对生态环境的研究进展

多溴联苯醚PBDEs(polybrominated diphenyl ethers)是一种常用的阻燃剂,已被纳入POPs(persistent organic pollutants)名单。本文综述了PBDEs的环境行为研究进展,以期为未来研究提供参考。     

PBDEs的来源特征、环境分布及污染控制

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)生产应用、环境分布与生态风险之间的关系将如何影响我国的未来,具体涉及到工业、环境、健康、人类繁衍等的社会问题.由于PBDEs阻燃效率高,热稳定性好,价格便宜,作为添加剂被广泛应用在电子、电器、化工、交通、建材、纺织、石油等领域的阻燃产品中.PBDEs进入环境后迁移扩散并富集于沉积物和生物体内,进入人体后引起肝脏毒性、内分泌干扰、神经毒性和生育能力下降等而危害人类的健康.基于此,从生产应用、品种生产量、分子的物理化学特性以及毒性等的文献数据分析了PBDEs的来源特征与环境危害,分析这些性质对环境分布与污染控制的基础支持关系;从沉积物、水体、大气、水生生物、人体5个方面考察了PBDEs的环境本底浓度变化、分配关系、迁移规律、时间效应,分析了生产、应用与扩散的多因素影响关系,发现全球性PBDEs污染物蔓延的现象,沉积物是主要的归趋场所,室内空气中的浓度远高于室外,水中浓度较低,水生生物和人体均能富集PBDEs,通过饮食、母乳和呼吸摄入,可实现代际传播,污染的分布呈现介质与区域的不同特征;污染控制需要考虑点源技术与面源修复的联合,结合PBDEs的物理性质、分子结构及其化学特性,统计分析了微生物法、光化学降解法和零价铁还原法的原理及其有效性,根据PBDEs在产品中存在与分布的特点,提出收集-分离-富集-超临界催化还原和氧化毁毒的工艺,针对实际环境(以电子垃圾塑料和流域水体及沉积物为对象)中的PBDEs进行回收或处理,结合材料如催化剂的应用,从动力学和热力学方面提高PBDEs无害化的效率.最后,从生产管理、环境监测、风险评价、技术集成等方面提出了未来的努力方向.     

Transformation of hydroxylated and methoxylated 2,2′,4,4′,5-brominated diphenyl ether(BDE-99) in plants

The occurrence and fate of hydroxylated polybrominated diphenyl ethers (OH-PBDEs) and methoxylated polybrominated diphenyl ethers (MeO-PBDEs) have received significant attention. However, there is limited information on the metabolism relationship between OH-pentaBDEs and MeO-pentaBDEs that were frequently detected with relatively high concentrations in the environment. In this study, the biotransformation between OH-BDE-99 and MeO-BDE-99 was investigated in rice, wheat, and soybean plants. All the three plants can metabolize OH-BDE-99 to corresponding homologous methoxylated metabolites, while the transformation from MeO-BDE-99 to OH-BDE-99 could only be found in soybean. The conversion of parent compounds was the highest in soybean, followed by wheat and rice. Transformation products were found mainly in the roots, with few metabolites being translocated to the shoots and solution after exposure. The results of this study provide valuable information for a better understanding of the accumulation and transformation of OH-PBDEs and MeO-PBDEs in different plants.     

羟基多溴联苯醚对鲤鱼急性毒性及定量结构活性关系

羟基多溴联苯醚是一类具有环境风险的新兴污染物,它们已经在众多环境介质甚至人体内广泛存在。参照GB/T13267-91标准方法,采用静态生物急性毒性试验,测定了6种羟基多溴联苯醚(2′-OH-BDE7、4′-OH-BDE17、2′-OH-BDE28、2′-OH-BDE68、4′-OH-BDE90和2′-OH-BDE123)对普通鲤鱼的急性毒性96 h-LC50值,分别为697、1 130、854、550、644和522 ng.mL-1。除4′-OH-BDE17为高毒物质外,其他5种OH-PBDEs均为剧毒物质,高溴代的2′-OH-BDE123毒性最大。选用OH-PBDEs的KOW参数及由MOPAC软件PM3算法计算出的16个量子化学参数(EHomo、qBr+、ELumo等)为描述符,运用一元线性回归分析分别研究了96 h-LC50与他们之间的相关关系。结果表明:lgKOW和ELumo与6种羟基多溴联苯醚的96 h-lg LC50表现出较好的相关性,复相关系数均大于0.96,根据方程得到的96 h-lg LC50预测值与实验值基本相同,进一步对环境中广泛检出的其它OH-PBDEs的96 h-LC50值也进行了预测。     

Mountain communities and climate change adaptation: barriers to planning and hurdles to implementation in the Southern Rocky Mountain Region of North America

Geographic factors make mountain communities around the world vulnerable to the direct effects of climate change, and reliance on recreation and tourism can increase vulnerability to the secondary economic impacts.The goal of this research was to investigate the current state of community adaptation planning in the Southern Rocky Mountain region of North America. Using original survey data this paper discusses the challenges that community and county officials currently face, the perceived effects of future climate change in this region, and the perceived barriers to adaptation planning and hurdles to adaptation implementation. Results show lack of resources, information and political will are the most commonly reported barriers to adaptation. This paper also examines the connectivity between mountain communities and the surrounding federal public lands. Fifty one percent of respondents report that decisions made on nearby public lands frequently or always affect planning and decision making in their community. Collaborative efforts between these entities are proposed as a way to reduce the resource burden of adaptation planning for both entities. Finally, this paper discusses how attitudes and beliefs about climate change affect responses to questions about adaptation planning. On average, respondents who report higher levels of concern about and belief in climate change and those who are better informed about climate change report higher levels of adaptation planning. Elected officials in this sample have, on average, lower concern about and belief in climate change than bureaucratic respondents. Thus changes in elected official composition or improved leadership on climate change planning by incumbent officials could facilitate progress on adaptation     

试论环境地貌学

环境地貌学从人类活动与环境地貌相互作用的角度,运用系统论,综合分析法,研究现存地貌特征及后效,做出环境地貌的经济评价,探讨环境地貌的社会经济文化效应。     

藻毒素生物降解技术的研究进展

藻毒素是湖泊水华现象滋生的有害有毒污染物,它严重恶化了饮用水水源地的水质。有效控制水华爆发及去除藻毒素是环境科学领域的一个难题。近些年来,利用生物降解技术去除藻毒素已经取得了显著的效果。笔者对国内外利用生物降解技术去除微囊藻毒素的最新研究进展进行了综述,并提出了控制藻毒素的新途径。     

大气气溶胶对气候与生态系统影响的综合评述

在广泛收集国内外有关大气气溶胶对气候与环境生态系统影响文献的基础上,对我国大气气溶胶的排放状况、大气气溶胶对气候系统直接和间接影响研究以及大气气溶胶的气候和生态环境效应等方面做了综合评估。      

利用塑性介质挤胀成形三通管接头变形力的研究

此文对利用塑性介质挤胀成形三通管接头变形力进行了实验研究。设计了一套挤胀成形三通管接头的通用装置,并利用此装置进行了三通挤胀成形实验。此研究给出了影响成形过程的一些重要参数。将理论结果与实验结果进行了对比,两者吻合较好。     

基于复杂性科学的区域环境研究方法和策略的探讨--以大徐州地区的环境问题研究为例

环境科学涉及到诸多领域，相关学科间的交叉、融合使环境科学研究日趋复杂，这种复杂性在大范围、长时间的环境研究中表现得尤为突出。对这类复杂的大区域的环境研究要从指导思想、研究方法、研究策略上进行改进，要从根本上寻求解决之道。笔者首先阐述了大区域环境研究的复杂性，探讨了研究的理论基础，最后以大徐州地区的环境问题为例，提出了研究策略。