环境中多溴联苯醚(PBDEs)的代谢转化研究现状

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种溴系阻燃剂(BFRs),在多种环境介质和生物体内广泛存在且浓度逐年增加,因而越来越多地受到研究者关注.综合PBDEs各方面研究报道,认为其在环境中存在生物和非生物两种转化方式.非生物转化主要是光降解,即PBDEs在光照条件下可通过自由基反应脱溴生成低溴同系物及多溴联苯呋喃(PBDFs).生物转化则包括微生物转化、生物体内转化和生物体外代谢,其转化代谢途径除脱溴外,还有醚键断裂、羟基化和羟基化/脱溴等.对PBDEs在环境中不同转化方式的转化速率、转化途径和转化产物等的研究现状进行综述,对今后PBDEs在环境中归趋、生态风险和健康评价研究将起到一定的指导作用.     

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.     

基于权重敏感度分布研究太湖有机磷农药单一和复合风险

基于实验室能得到的有限毒性数据的物种敏感度分布法(species sensitivity distribution, SSD)很难充分代表特定区域生态系统的物种分布,需要采用考虑生物区系特征进行赋予权重的物种敏感度分布法(weighted species sensitivity distribution,WSSD)。基于太湖物种组成构建WSSD,使用最大累积率(maximum cumulative ratio, MCR)(含风险商法(hazard quotient, HQ))和概率风险评价法(probabilistic risk assessment, PRA)对太湖地区单一和混合有机磷农药的风险进行研究。结果表明,相对于传统SSD方法,加权SSD方法计算的风险商大,且5%生物受影响的概率更大。单一风险评价中,敌敌畏和乐果5%生物受影响的概率超过40%,需要优先控制;最大累积率表明,敌敌畏是复合风险的主要贡献者,单一风险评价中风险较小的马拉硫磷和对硫磷也对复合风险贡献较大,复合暴露风险评价是必要的,混合物的风险商>1,5%生物受复合暴露影响的概率高达90%,有机磷农药复合生态风险不容忽视。     

最大累积率识别中国地表水中邻苯二甲酸酯类关键污染物和复合污染生态风险

邻苯二甲酸酯类物质(phthalic acid esters,PAEs)环境存在量大,研究表明其能对水生生物造成寿命减少、发育不良、细胞受损等负效应.因此,为保护水生生物,我国地表水中PAEs的生态风险需要科学评估.本文利用了风险商法(risk quotient,RQ)、最大累积率法(maximum cumulative ratio,MCR)、联合概率曲线法(joint probability curve,JPC)结合毒性当量的概念构建了三层级生态风险评价体系,借此评估了我国地表水中PAEs的分布情况与生态风险.结果显示,我国地表水中共检出19种PAEs,浓度范围为ND—5616.80μg·L^-1.邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)环境存在量最高,且DEHP为PAEs风险的主要贡献者.以DEHP为参照物,JPC的结果显示我国PAEs对5%生物造成急性影响的概率为6.25%—24.02%,造成慢性影响的概率为8.05%—27.79%.PAEs对我国水生生态系统,尤其是西北、东北、中部及华东地区存在较高的生态风险.     

BDE-28及BDE-99对斑马鱼早期生命阶段HPT、HPG和HPA轴功能基因表达水平的影响

2,4,4'-三溴联苯醚(2,4,4'-tribromodiphenyl,BDE-28)和2,2',4,4',5-五溴联苯醚(2,2',4,4',5-pentabromodiphenyl ether,BDE-99)在水环境中广泛存在,并且发现在我国长江下游鱼体内和底泥中检出含量较高。目前针对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(2,2',4,4'-tetrabromodiphenyl ether,BDE-47)的水生生物内分泌干扰效应和机制报道较多,而对于检出水平较高的BDE-28和BDE-99的相关方面研究还比较缺乏。本文将斑马鱼鱼卵分别暴露于2、20和200μg·L~(-1)的BDE-28和BDE-99溶液中,借助q-RT-PCR的方法研究它们对斑马鱼幼鱼的下丘脑-垂体-甲状腺(hypothalamus-pituitary-thyroidal,HPT)、下丘脑-垂体-性腺(hypothalamuspituitary-gonadal,HPG)和下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamus-pituitary-adrenal,HPA)轴上50个基因的影响。结果发现,在受精后120 h(hours post fertilization,hpf)时,暴露于2、20和200μg·L~(-1)的BDE-28和BDE-99的实验组中斑马鱼HPT、HPG和HPA轴上相关基因的表达均受到影响,其中BDE-28主要导致三轴相关基因显著上调,而BDE-99导致三轴相关基因显著下调。BDE-28和BDE-99对斑马鱼早期阶段3个主要内分泌分子通路的影响将导致内分泌功能的改变,从而可能会对斑马鱼的后期生长发育产生影响。另外,主成分分析发现2种不同溴取代个数的PBDE类物质(BDE-28和BDE-99)通过不同的毒性机制对斑马鱼产生不良影响。     

对硝基酚对大型蚤和斑马鱼胚胎的毒性

采用静态生物毒性试验方法,研究了对硝基酚对大型蚤的急性毒性和斑马鱼胚胎发育影响.结果表明,大型蚤幼蚤接触不同浓度的对硝基酚后,活动会受到不同程度的抑制,甚至死亡,48hEC50值为2.55mg·L-1.对硝基酚对斑马鱼胚胎有蓄积致毒作用,最敏感性指标为83h未孵化、83h卵凝结;实验还发现对硝基酚具有低浓度促进斑马鱼胚胎发育和孵化,高浓度抑制发育并延缓孵化的作用.对硝基酚对大型蚤的毒性与对斑马鱼胚胎的发育影响相比,大型蚤对对硝基酚反应更为敏感.     

多因子影响下铜的水质基准及生态风险

为探究特定水环境中多因子影响下的铜水质基准及生态风险,采用物种权重敏感度分布法、水效应比法和生物配体模型推导保护太湖水生生物铜的水质基准.根据推导结果,推荐采用最大浓度基准值(CMC)1.43 μg/L和持续浓度基准值(CCC)1.33 μg/L.结合水效应比法和生物配体模型,采用联合概率法评估太湖铜的生态风险.结果表明,两种方法下丰水期5%水生生物受到铜慢性毒性影响的概率分别为23.43%和39.43%,而未考虑多因子影响的风险概率为85.01%,高估了太湖铜生态风险.可见,水环境多因子对水质基准和生态风险的影响不容忽视,我国目前使用的铜标准可能无法保护特定区域的水生生物.考虑多因子影响可提高基准值推导和风险评估的科学性,避免"过保护"和"欠保护"现象.