Removing polybrominated diphenyl ethers in pure water using Fe/Pd bimetallic nanoparticles

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) have been widely used as fire-retardants. Due to their high production volume, widespread usage, and environmental persistence, PBDEs have become ubiquitous contaminants in various environments.Nanoscale zero-valent iron (ZVI) is an effective reductant for many halogenated organic compounds. To enhance the degradation efficiency, ZVI/Palladium bimetallic nanoparticles (nZVI/Pd) were synthesized in this study to degrade decabromodiphenyl ether (BDE209) in water. Approximately 90% of BDE209 was rapidly removed by nZVI/Pd within 80 min, whereas about 25% of BDE209 was removed by nZVI. Degradation of BDE209 by nZVI/Pd fits pseudo-first-order kinetics. An increase in pH led to sharply decrease the rate of BDE209 degradation. The degradation rate constant in the treatment with initial pH at 9.0 was more than 6.8 × higher than that under pH 5.0. The degradation intermediates of BDE209 by nZVI/Pd were identified and the degradation pathways were hypothesized. Results from this study suggest that nZVI/Pd may be an effective tool for treating polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in water.     

五氟苯甲酰氯衍生色谱法分析水体中痕量羟基多溴联苯醚

以五氟苯甲酰氯(PFBCl)作为衍生化试剂,气相色谱-电子捕获检测器(Gas chromatography-electron capture detector,GC-ECD)为检测手段,建立了水体中痕量羟基多溴联苯醚(Hydroxylated polybrominated diphenyl ethers,简称OH-PBDEs)的酰基化衍生-GC/ECD检测方法.通过实验讨论了衍生化缓冲溶液、衍生化时间以及衍生后萃取溶液异辛烷的用量对检测结果的影响,确定了最佳的衍生化条件.在最佳的衍生化条件下,4-OH-BDE 42、4’-OH-BDE 49、6-OH-BDE 47、2’-OH-BDE 68和6’-OH-BDE 99的衍生化产物均获得了良好的分离度和色谱响应值.本方法的仪器检出限为0.02—0.14 pg,方法检出限为0.61—4.67 pg.L-1,标准曲线线性相关系数的范围为0.9973—0.9996,相对标准偏差均小于10%.3种采自大连市不同地区环境水样的加标回收率检测结果表明,所建立的分析方法适于水体中痕量OH-PBDEs的检测.     

上海市受纳污水河流中多溴联苯醚的生态风险评价

以上海市某污水处理厂出水及其受纳河流为研究对象,测定了19种多溴联苯醚(PBDEs)同系物的浓度和分布特征,估算了污水处理厂PBDEs的年度排放负荷,并初步评价了受纳污水河流PBDEs的生态风险水平.结果表明,污水、河流水体及沉积物中PBDEs的总浓度分别为5050 pg.L-1、1310 pg.L-1和3.8 ng.g-1干重,其中BDE-209为主要成分.在排污口下游,PBDEs并没有随距离的增加而明显降低.该污水厂每年通过污水排放的五溴、八溴和十溴联苯醚分别为2.2、5.1和56.2 g.生态风险评价表明,目前该污水厂污水受纳河流中PBDEs导致的生态风险较低.     

几种可利用多氯联苯和多溴联苯醚植物内生菌的分离及初步鉴定

采用PDA、NA以及高氏一号培养基,分别从毛白杨、绦柳、荻以及二穗短柄草植株内分离、纯化出37株内生菌,其中34株为细菌,3株为放线菌.以分离纯化得到菌株各自对应的营养培养基并添加不同浓度的污染物对获得的37株内生菌进行污染物的耐受筛选,发现24株分别对20 mg·L-1的aroclor1254和BDE209具有一定的耐受性.利用无机盐培养基并添加污染物作为微生物唯一碳源筛选,发现菌株CPY-4和菌株SGL-1可以在只提供4-BDE的无机盐培养基中存活,菌株CPY-4,SGL-1、菌株4、菌株13可以在提供BDE209和aroclor1254的无机盐培养基中存活.形态学观察和16Sr DNA序列同源性分析,初步确定菌株SGL-1为克雷伯氏菌属,菌株CPY-4为地衣芽胞杆菌,菌株4和菌株13为肠杆菌属.     

不同水源灌溉的农田表层土壤中多氯联苯和多溴联苯醚的浓度分布特征

本工作主要关注北京郊区污水河、地下水及混合水源灌溉的3块农田的表层土壤中,26种多氯联苯(PCBs)和14种多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布特征,并对目标污染物各单体浓度之间的相关性进行了统计学分析.结果显示,所有供试表层土壤样品中共检出26种PCBs(∑26PCBs),浓度水平范围为130—1.93×103ng.kg-1干重.检出的PCBs种类包括12种共平面多氯联苯异构体(15.6—433 ng.kg-1干重),6种指示型多氯联苯异构体(50.7—452 ng.kg-1干重)和其它8种多氯联苯同系物(52.1—1.15×103ng.kg-1干重).同时还检出14种多溴联苯醚同系物(∑14PBDEs),浓度水平范围为1.81—14.4μg.kg-1干重,其中十溴联苯醚(BDE-209)为最主要的组分,约占总组分94%以上.污水河河水和地下水混合灌溉的农田中PCBs和PBDEs的浓度大于地下水灌溉农田中的含量.此外,在所有样品中发现高氯代的多氯联苯同系物(氯原子数≥4)浓度之间存在显著的相关性,可能与灌溉水源和土壤对高氯代联苯的强保留等因素有关.     

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...     

多溴联苯醚微生物降解过程与机理的研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)属溴代阻燃剂,曾因其优良的阻燃性能而广泛应用于电子电器、石油化工和建材纺织等工业产品中.然而,随着大量生产和使用,PBDEs已成为大气、水体、土壤和生物体等多环境介质中普遍检出且极具生态风险的有机污染物.因此,开展微生物降解研究对于典型环境中PBDEs污染风险消除和污染修复,具有重要的科学意义.本文从PBDEs环境归趋行为及其暴露风险出发,综述了PBDEs微生物厌氧降解和好氧降解的最新研究动态,比较分析了两种降解过程的降解特性与影响因素,并针对微生物,尤其是好氧微生物降解机理,阐述了bph A或etb A功能基因及其编码酶对PBDEs好氧降解过程的调控作用,同时就PBDEs微生物高效降解菌种选育、降解机理等方面的研究趋势进行了展望.     

Time-dependent effects of pentabrominated diphenyl ethers on gonadal hormone and genital system histology in male rats

The aim of this study was to examine the effects of pentabrominated diphenyl ethers (PBDE) on gonadal hormone levels and histology in male rats. Rats in treatment groups were orally gavaged with PBDE-99 at a dose of 120 mg?kg^?1 for 5, 15, 30, or 45 days, while controls received equal volume of corn oil. In the treated groups, changes were not found on day 5. On day 15, testicular weight increased, serum levels of estradiol (E₂) decreased, proliferation cell nuclear antigen (PCNA) positive expression was reduced, and sperms within the seminiferous tubules were damaged. On day 30, testicular weight was further increased, serum levels of testosterone (T) and E₂ decreased, PCNA positive expression was further reduced, some primary spermatocytes cells did not express, and seminiferous epithelium was degenerated. At 45 days, testicular weight decreased, levels of T, E₂ concentrations were lower, histopathologic examination revealed severe degeneration of seminiferous epithelium, and only a part of spermatogonial cells were expressed. The earliest alterations occurred at 15 days. PBDE-99 produced time-dependent reduction of gonadal hormone levels and degeneration of gonadal system histology.     

Changes in polybrominated diphenyl ether (PBDE) levels in cooked food

Food surveys for levels of toxic chemicals frequently report the levels on an uncooked basis. It is known that cooking may in some conditions decrease the amount of dioxins and related chemicals in food. Surveys of polybrominated diphenyl ether (PBDE) levels in food to date show data from uncooked food only. In this article, it was shown that broiling, with fat dripped from the foods reported here, ground beef, ground lamb, catfish, trout, and salmon, reduces the amount of PBDEs in these foods. This suggests that calculations of food intake need to take into consideration levels in the cooked food rather than in the uncooked food.     

Partitioning of polybrominated diphenyl ether (PBDE) congeners in human blood and milk

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are brominated flame retardants (BFRs) which have recently been detected in human blood and milk in the USA, and presently these PBDE levels are found to be the highest globally. On a population basis, individual blood and individual milk analyses show similar congener patterns and levels. Until now, there has not been a study comparing PBDE levels in milk and blood of the same individuals. This study is the first to report these levels for PBDEs, though partitioning between blood and milk has been done previously for dioxins and polychlorinated biphenyls (PCBs). Twelve congeners in 11 nursing mothers’ blood and milk were found and the data describe partitioning ratios between blood and milk. The data suggest it may be easier for smaller, less brominated congeners to move from blood to milk.     

多溴二苯醚类化合物干扰人雌激素受体alpha活性机理的理论研究

基于分子对接方法探讨了多溴二苯醚(PBDEs)类化合物与人雌激素受体α亚型间的分子作用机理.对多溴二苯醚类化合物是否具有拟雌激素功能的研究得出:可通过对接打分值和化合物结构特征来推测PBDEs母体化合物是否具有拟雌激素活性;对HO-PBDEs,与氨基酸残基GLU53和/或ARG394形成氢键可能是影响其拟雌激素活性的重要因素;对MeO-PBDEs,疏水MeO-位于结合腔的疏水中部有利于拟雌激素活性.从结构及构象分析得出,邻位疏水基(Br-、MeO-)有利于PBDEs类化合物的拟雌激素活性.同时对多溴二苯醚类化合物是否具有抗雌激素功能的结合特征研究发现,表现出抗雌激素活性的部分PBDEs类化合物伸进通常被雌激素受体拮抗剂雷洛昔芬和4-羟基它莫西芬的烷基胺侧链占据的通道,而大多数未表现出抗雌激素活性的PBDEs类化合物的结合模式类似雌激素受体激动剂17β-雌二醇,位于结合腔,没有伸进通道.本研究从化合物结构及化合物在受体内结合的构象特征上解释化合物活性不同的原因,以期能够利用构象分析得到的结果进行筛选.     

Polybrominated diphenyl ether (PBDE) levels in the blood of pure vegetarians (vegans)

Intake of many persistent organic pollutants (POPs) including dioxins, dibenzofurans and PCBs is almost exclusively from gastrointestinal ingestion of animal fats in the diet. With polybrominated diphenyl ether (PBDE) brominated flame retardants (BFRs), no consensus exists at present as to the extent of intake from food, from indoor dust or other routes of intake. Vegans, or pure vegetarians, were previously found to have low body burden of dioxins and dibenzofurans in blood. Data reported here for the first time show a trend towards lower PBDE levels with longer time periods without ingestion of food of animal origin in 8 adult residents of the United States. A stronger relationship between lower PBDE levels and time without meat, specifically, is consistent with substantial PBDE intake from meat relative to fish or dairy products in Americans. These vegans had somewhat lower PBDE levels with a range 12.4–127 and a median 23.9?ppb than published reports of US general population samples which had a range of 4–366 and median of 26?ppb. Our findings suggest that food of animal origin may be a major but not the sole contributor to human body burden of PBDEs.     

水热法制备PbMoO4微晶体及其光催化降解灭幼脲

以水热法合成的PbMoO4微晶体为催化剂,考察了反应溶液pH、污染物初始浓度和催化剂用量对光催化降解灭幼脲的影响,研究了光催化降解过程的反应动力学和作用机理.结果表明,最佳反应溶液pH 6.0、污染物初始浓度20 mg.L-1、催化剂用量0.4 g.L-1.反应4 h灭幼脲降解率达99.96%,矿化率达66.4%,降解反应符合一级动力学.通过加入自由基清除剂对比实验发现,PbMoO4微晶体主要通过空穴和.OH的氧化作用使灭幼脲降解,其中空穴起主要作用.     

湛江红树林湿地沉积物中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征与生态风险评价

近年来,红树林有机污染物(POPs)污染逐渐加重,其生态环境保护压力日趋加大.湛江红树林保护区是中国面积最大的红树林自然保护区,对生态系统稳定具有重要作用,准确评估湛江红树林湿地多溴联苯醚(PBDEs)的污染现状及潜在生态风险,对了解湛江红树林有机污染物的污染状况、红树林的生态环境保护等具有重要意义.采用索氏抽提法和气...     

多溴联苯醚在典型电子垃圾污染区域水生食物链上的生物富集特征

为调查电子垃圾回收活动对当地水生生物造成的多溴联苯醚(PBDEs)污染,测定了广东某电子垃圾回收地附近水库中水生生物样品(水蛇、鱼类、草虾和田螺)和对照区样品(鲮鱼)中18种PBDEs含量,通过对样品氮同位素的测定,探讨了PBDEs在该地淡水食物链上的生物富集特征.研究结果显示,∑PBDEs(总PBDEs含量)在水蛇、鱼类、草虾和田螺中分别为39.6～186、1.82～75.7、4.60～17.1和7.26～17.0μg·g-1(脂重),比华南地区鱼体中∑PBDEs的平均含量高3个数量级,表明电子垃圾回收活动已对当地水生生物造成了PBDEs的严重污染.除BDE66、BDE99、BDE153、BDE183和BDE209外,其他13种PBDE单体在食物链上均存在着生物放大效应,但生物放大能力(B值)与正辛醇-水分配系数logKOW相关性不明显,可能是由于某些PBDE单体在生物体内存在代谢作用.以上结果表明,由电子垃圾回收活动导致的PBDEs污染存在较大的生态风险,应该引起高度关注.     

塑料企业周边水体中多溴联苯醚的污染特征

多溴联苯醚(PBDEs)是一种新型的持久性有机污染物(POPs)。采用固相萃取-气相色谱法测定了某塑料企业周边及当地自然水体中的PBDEs浓度,主要针对BDE~(-1)7、28、47、66、85、99、100、138、153、154、183、203及BDE-209共13个PBDE同系物的浓度水平、组成分布和污染特征进行分析。结果显示,使用企业周边水体中除BDE-203在水体中未检出外,其余12种PBDE同系物均有不同程度的检出。Σ13PBDEs质量范围处于未检出~363 ng·L~(-1),各同系物的平均质量浓度为未检出~42.6ng·L~(-1)。其中BDE-209为最大检出质量丰度同系物,但其检出率仅为25.0%,检出率较高的同系物是BDE~(-1)7、BDE-28和BDE~(-1)00,检出率分别为75.0%、75.0%、58.3%,低溴代联苯醚的检出率显著高于高溴代联苯醚。当地自然水体中13种PBDEs均有不同程度的检出,检出浓度在0.161~1.83 ng·L~(-1)。企业周边水体中PBDEs的污染水平显著高于自然水体,是自然水体浓度的5~100倍。因此,企业周边区域水体中PBDEs的污染情况应引起相关部门关注。     

电子废弃物拆解地水体多溴联苯醚分布特征

为了解和比较广东贵屿电子废弃物拆解地和珠三角城市地区水体中多溴联苯醚的种类、含量及分布特征,于2011年9月在广东贵屿周边地区和广州采集了20个地下水、7个地表水和4个珠江水,用反相C18萃取小柱提取净化后,利用气相色谱-质谱法测定了样品中的8种多溴联苯醚（PBDEs）。研究结果表明：贵屿地区地下水中PBDEs浓度总体上较高,总质量浓度范围为2.54~71.74 ng·L-1,平均为22.97 ng·L-1,各类PBDEs的检出率为25%~95%。三溴联苯醚（BDE28）、四溴联苯醚（BDE47）、五溴联苯醚（BDE99和BDE100之和）、六溴联苯醚（BDE153和BDE154之和）、七溴联苯醚（BDE183）和十溴联苯醚（BDE209）的质量浓度分布分别为nd~0.64、nd~18.43、nd~25.26、nd~13.92、nd~9.06和nd~15.60 ng·L-1。从物种上来看,分别源于四溴、五溴和十溴联苯醚产品的BDE47、BDE99和BDE209是贵屿地区地下水样中的优势同系物。通过比率P=（BDE47＋BDE99）/BDE209研究发现：低溴代联苯醚比高溴代联苯醚更易被地表径流迁移转换进入到地下水中。贵屿地区地表水中PBDEs的质量浓度范围为3.41~63.83 ng·L-1,平均总质量浓度为19.38 ng·L-1,稍低于当地地下水中PBDEs的平均总质量浓度,PBDEs的组成以高溴代的BDE209为特征,与世界其他水体研究结果相比,可以发现贵屿地区的地表水中PBDEs的平均总质量浓度明显偏高,说明该地区的地表水受到较严重的PBDEs污染,必须引起足够的重视。珠江水中PBDEs的总质量浓度范围为3.48~20.84 ng·L-1,平均为10.39 ng·L-1,表明近年来珠江水体中PBDEs污染有逐渐恶化的趋势。     

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.     

珠江入海口水体中多溴联苯醚及其来源分析

2005年3月至2006年2月,选取珠江8个入海口,进行每月1次为期1周年的水样采集。检测了96个水样的多溴联苯醚（PBDEs,包括BDE 28、47、66、85、99、100、138、153、154、183、196、197、203、206、207、208和209）的残留状况。水体中PBDEs的质量浓度为0.344～68.0 ng·L-1。PBDEs的组成分析结果表明：珠江水体PBDEs的来源以土壤和沉积物源为主,而目前珠三角陆地环境中PBDEs仍不断蓄积,其通过珠江地表径流迁移转换的PBDEs将逐年增多,给珠三角水生态环境带来的压力逐日增加,所造成的生态环境及公众健康影响将是深远的。     

生物样品中含PBDEs在内的复合污染组分的抗雌激素效应

为初步探讨电子废物拆解导致的多溴二苯醚(PBDEs)及其类似物构成的复合污染的潜在生态/健康风险,从电子废物拆解区的三黄鸡血液和肝脏样品中提取了包含PBDEs在内的复合污染组分,分别体外暴露乳腺癌MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞6d,检测细胞增殖和雌激素靶基因pS2的mRNA表达.结果表明,包含多种PBDEs在内的复合污染组分在不产生细胞毒性的前提下,可显著抑制MCF-7细胞增殖和雌激素靶基因pS2的mRNA表达,表现出抗雌激素活性.此结果提示由电子废物拆解造成的复合污染对生物体和人体可能存在潜在的生态/健康风险.