珠江三角洲沉积物钻孔中多溴联苯醚的垂直变化规律研究

采用GC/MS分析方法测定了珠江三角洲水体5个钻孔(分别采自东江东莞段、珠江广州段、北江中段、西江入海口和顺德段)80个样品中10种多溴联苯醚(PBDEs,BDE209和∑9BDEs)的含量,对其沉积规律进行研究和探讨.∑9BDEs含量范围为1.54~94.8 ng·g-1,平均值为15.4 ng·g-1.BDE209含量范围为14.4~588 ng·g-1,平均值为136 ng·g-1,占总PBDEs含量的70%以上.钻孔中PBDEs含量从底部到表层呈现上升趋势,表明近年来珠江三角洲PBDEs环境排放仍在增加.5个钻孔中低溴代∑9BDEs从表层至底部逐渐增加,而高溴代∑9BDEs逐渐减少,意味着钻孔中可能存在脱溴降解行为.     

多溴联苯醚好氧生物降解研究

研究了好氧真菌白腐菌对4, 4′-二溴联苯醚（BDE15）和十溴联苯醚(BDE209)的降解,并考察了不同浓度Tween　80和β-环糊精的加入对BDE15和BDE209表观溶解度和生物降解的影响.结果表明,白腐菌对BDE209和BDE15均有显著降解作用,培养10　d后,BDE209的降解率达到43.0％,降解了约69.7　μg,BDE15则由150　μg降至4.8　μg,扣除其挥发损失,降解率达62.5％.低浓度Tween　80(≤700 mg/L)和β-环糊精对白腐菌降解BDE209均有明显的促进作用,而高浓度的Tween　80（900 mg/L）则会抑制白腐菌生长,从而抑制其降解作用.Tween 80和β-环糊精（500 mg/L）对BDE15的降解均有一定抑制作用.Tween　80和β-环糊精对BDE209降解的促进作用主要是由于其对BDE209的增溶作用,对BDE15的抑制作用可能是由于Tween　80胶束和β-环糊精空腔对BDE15的包裹降低了水中可直接利用的自由态BDE15,影响了降解速度.     

三峡库区主要支流表层沉积物多溴联苯醚的分布特征

采用GC-MS(NCI)技术对三峡库区28个表层沉积物样品中的多溴联苯醚(PBDEs)进行分析,研究了其在三峡库区主要支流的污染现状与分布特征.实验发现三峡库区Σ26PBDEs和BDE209在沉积物中的检出含量分别为35.24 pg·g-1和11.92 pg·g-1,其中BDE28,47,77和99为Σ26PBDEs中最具支配地位的同族体.Σ26PBDEs和BDE209的最高检出含量在龙河河口采样点,分别为146.07 pg·g-1和502.63 pg·g-1.Σ26PBDEs和BDE209含量具有良好相关性,说明两者污染来源相同.实验结果与国内外水体沉积物中含量相比较,显示Σ26PBDEs和BDE209在三峡库区沉积物中含量处于较低污染水平,引起的潜在风险也相对较低.     

中国东北主要河流沉积物中多溴二苯醚的含量状况及生态风险分析

为揭示多溴二苯醚(PBDEs)在东北主要河流流域内的污染现状,通过采集该地区流域内表层沉积物样品,采用GC-NCIMS技术对沉积物中41种PBDEs同类物进行分析.结果发现沉积物中BDE209含量低于检出限,其它40种PBDEs同类物总含量(不包含BDE209)范围(干重)为0.91~17.67 ng·g-1.其中第二松花江吉林市上游和下游沉积物样品中PBDEs的检出含量最高,分别为15.86 ng·g-1、17.67 ng·g-1,以BDE207和BDE47为主,分别占PBDEs总量的86.5%和76.6%;其它河流沉积物中各同族体含量差异并不明显.实验结果与国内外最近的文献报道值相比较,再结合生态风险分析显示,东北主要河流沉积物中PBDEs的含量处于低污染水平,目前不存在生态风险.     

重金属对白腐菌降解十溴联苯醚的影响

考察了重金属(Cu、Cd、Pb)对白腐菌生长及其降解十溴联苯醚(BDE-209)的影响及其机制.结果表明,低浓度重金属(≤1 mg.L-1)可促进白腐菌的生长,高浓度则表现为抑制作用,1 mg.L-1时促进作用大小为:Cd>Pb>Cu;白腐菌可高效降解BDE-209,7 d内对BDE-209(1 mg.L-1)降解率可达69.7%;重金属可显著影响白腐菌对BDE-209的降解(P<0.05),低浓度的Cu(≤1 mg.L-1)和Cd(≤0.5 mg.L-1)对BDE-209的降解表现为促进作用,其中Cu为1 mg.L-1时促进作用最明显,降解率为84.4%,而Pb则为抑制作用;高浓度(>1 mg.L-1)的重金属均会抑制BDE-209的降解,抑制作用大小为Cd>Pb>Cu,且随浓度增大抑制作用增强;降解率与生物量变化不完全正相关.白腐菌对BDE-209的降解过程符合一级反应动力学方程,Cu、Cd存在条件下,随着其浓度的增加,降解速率常数k表现为先增加后减少,Cu为1 mg.L-1时k值达到最大,为0.321 2;Pb存在条件下,k值表现为逐渐减小.进一步研究了重金属对白腐菌胞外酶降解BDE-209的影响,并运用SPSS 17.0对胞外酶降解与菌体降解进行距离相关性分析,结果表明,未添加重金属时胞外酶降解与菌体降解差异不大,其降解率分别为63.7%、69.7%;3种重金属存在条件下其相关系数R值均大于0.9,由此推断胞外酶是起降解作用的主要部分,重金属主要通过影响白腐菌胞外酶的方式作用于BDE-209的降解.     

十溴联苯醚的环境降解行为研究进展

Deca-BDEs(十溴联苯醚)可在光照、微生物作用、高温下通过降解脱溴转变为毒性更强的低溴系联苯醚. BDE209是Deca-BDEs的主要成分,研究BDE209的环境降解行为对确定环境中低溴系联苯醚的来源进而消除其对环境的污染具有重要意义. 已有研究从BDE209降解机理向分析不同光源、不同降解阶段的降解产物推进,并以探求快速、有效的处置技术为出发点,对影响BDE209降解行为的辐照光强、有机溶剂的种类、固相介质等相关因素进行实验室模拟和对比分析,研究结果表明,太阳光照下BDE209的降解速率小于紫外光源,降解程度也低于紫外光源,二者的降解产物也有所不同. 光降解是Deca-BDEs在环境中转化的最主要途径,现有研究揭示了BDE209的光降解反应遵循准一级反应,表明其主要是一个逐级脱溴的过程,最终降解产物中含有大量的低溴系同系物,但鲜见对光解反应过程中潜在的一系列降解步骤及全面的光降解机理的研究,未来对相关机理、影响因素及降解途径的阐述仍需完善. 对微生物降解的研究主要集中在细菌、淀粉酶等特定微生物种类的降解特性(包括降解速率、降解效果)方面,对Deca-BDEs降解途径、转化及降解产物的鉴定尚不完全清楚. 此外,对高温下Deca-BDEs转化为溴代二英的机理研究比较缺乏. 由于BDE209具有极高的疏水性,并且其在大气中主要以固相形式存在于颗粒物中,因此今后的研究应更注重BDE209的气相和固相的光降解行为,注重微生物降解法在Deca-BDEs污染土壤修复技术的应用以及电子废物拆解过程中Deca-BDEs的降解途径和影响因素等方面.      

2,6-二氨基蒽醌/石墨烯复合电极强化电吸附Pb2+

电吸附高效去除水中重金属离子的关键在于开发性能优异的电极材料.采用2,6-二氨基蒽醌(DA)修饰还原氧化石墨烯(r GO),通过溶剂热法成功制备了DA@rGO复合电极,考察了复合电极的电化学性质及电吸附Pb~(2+)性能.循环伏安测试表明,复合电极电化学性质优异,比电容在电流密度为1 A·g-1时达到304. 4 F·g-1,DA修饰显著提高了复合电极的赝电容.电吸附Pb~(2+)测试表明,施加电压为-1. 2 V时电吸附效果最优,反应60 min后Pb~(2+)去除率达94. 8%.电吸附过程符合一级动力学方程,Langmuir模型拟合得到Pb~(2+)的饱和吸附量为356. 66 mg·g-1,明显高于r GO电极(319. 40 mg·g-1),DA修饰引起的电容增加是复合电极Pb~(2+)吸附量提高的重要原因.使用0. 5 mol·L-1硝酸处理可使电极吸附的Pb~(2+)在5 min内脱附完全,实现吸附剂再生.经过10次电极吸附-脱附循环后,DA@rGO复合电极对Pb~(2+)的吸附去除率保持在88%左右,电极循环性能稳定.     

氮磷浓度对东海原甲藻优势种群吸附BDE28和BDE47的影响

以东海原甲藻为优势种群的浮游微藻作为研究对象,在不同氮浓度(0、128、512μmol·L-1)和磷浓度(0、8、32μmol·L-1)下培养,研究了氮、磷浓度对东海原甲藻优势种群生化组成和吸附2,4,4’-三溴联苯醚(BDE28)和2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE47)的影响,分析了东海原甲藻优势种群对BDE28和BDE47的吸附量与生化组成的相关性.结果表明,氮浓度为0μmol·L-1时,单位细胞对BDE28和BDE47的吸附量分别为2.2 ng·(106cells)-1和2.9 ng·(106cells)-1,是氮为128μmol·L-1和512μmol·L-1浓度的1.3～1.9倍.不同氮浓度之间单位体积藻液吸附量和对BDE28和BDE47的吸附百分数均没有显著差异,单位体积藻液吸附量范围为0.160～0.184 ng·mL-1,吸附百分数为80.2%～92.1%.磷浓度为0μmol·L-1时,单位细胞BDE28和BDE47的吸附量分别为7.6 ng·(106cells)-1和8.4 ng·(106cells)-1,是磷为8μmol·L-1、32μmol·L-1浓度时的5.4～6倍,单位体积藻液吸附量和吸附百分数在不同磷浓度间未出现显著差异,单位体积藻液的吸附量为0.167～0.194 ng·mL-1,吸附百分数为80.2%～93.2%.相关性分析表明,氮浓度与单位细胞BDE28和BDE47的吸附量呈负相关,磷浓度与单位体积吸附量和吸附百分数呈正相关;同时,吸附量与总脂呈正相关关系.氮、磷浓度导致东海原甲藻优势种群细胞的生化组成发生变化,进一步引起对BDE28和BDE47吸附的变化.     

酿酒酵母吸附Zn2+、Pb(2+)、Ag+、Cu2+的动力学特性研究

利用静态摇瓶实验方法,研究了工业废弃酿酒酵母无缓冲溶液体系吸附Zn2 、Pb2 、Ag 、Cu2 的动力学特性.结果表明,酵母吸附Zn2 、Pb2 、Ag 、Cu2 的动力学过程可以用准二级动力学方程进行描述.金属离子初始浓度在0.08～3.0 mmol·L-1范围内,Langmuir方程可以较好地描述Zn、Pb、Ag的等温吸附行为,Zn、Pb、Ag的理论饱和吸附量分别为0.522 mmol·g-1(34.11 mg·g-1)、0.577 mmol·g-1(119.50mg·g-1)和0.329 mmol·g-1(35.50 mg·g-1).以mol为基础的金属离子吸附量顺序是:Pb＞Zn＞Ag;以mg为基础的金属离子吸附量顺序是:Pb＞Ag＞Zn.Freundlich方程对整个浓度范围内的平衡数据拟合效果较差,但是它可以较好地描述低浓度Zn2 (初始浓度0.08～0.5mmol·L-1)、低浓度Pb2 (0.08～1.0 mmol·L-1)以及高浓度Ag (1.5～3.0 mmol·L-1)的等温吸附行为.酵母吸附Zn2 、Pb2 、Ag 、Cu2 过程中,溶液pH值有不同程度的增加,增加幅度大小顺序是Zn＞Pb＞Ag＞Cu,这间接反映出Zn2 、Pb2 、Ag 、Cu2 与水溶液中H 的竞争力逐步减弱.吸附过程中酵母释放大量的K ,其次是Mg2 ,而Ca2 、Na 的释放量较低,数量级一般可分别达到几百μmol·g-1 、几十μmol·g-1、几到几十μmol·g-1、十几μmol·g-1.     

青霉菌和镰刀菌对重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)的吸附特性

研究了青霉菌和镰刀菌对重金属Cd2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+的吸附特性,探讨了复合重金属和不同培养基对菌株吸附能力的影响.同时,采用察氏液体培养基(CDM)和马铃薯葡萄糖培养基(PDB)接种菌株,对不同种类和浓度的重金属进行吸附实验.结果表明,青霉菌和镰刀菌对Cd2+、Cu2+和Zn2+的吸附率随金属浓度的升高而下降,吸附量随金属浓度的增加先增大后减小;当浓度增加到较高值(300mg·L-1)时,Pb2+的吸附率开始下降,吸附量先逐渐增加后变化不大.菌丝体对重金属的吸附能力表现出一定的差异性,对Pb2+的吸附率和吸附量明显高于其他3种金属,CDM培养青霉菌对300mg·L-1Pb2+的最大吸附量达到34.80mg·g-1.多种重金属的复合抑制了菌丝体对重金属离子的吸附.不同菌丝体对复合重金属的吸附量差异性较大,PDB培养混合菌体对重金属离子的吸附率和吸附量均较大,并有明显的促进作用.CDM培养菌丝体对Pb2+的吸附量均高于PDB培养菌丝体.     

加速溶剂萃取-气质联用同步测定土壤中17组分多溴二苯醚

建立了加速溶剂萃取-气相色谱-质谱法(ASE-GC/MS)同步定量分析土壤中17组分多溴二苯醚(PBDEs)的方法.选用正己烷和二氯甲烷混合液(体积比为1∶1)为萃取剂,样品经加速溶剂萃取后由氧化铝复合硅胶柱净化,气相色谱-负化学源-质谱法测定.结果表明:在32 min内,包括高溴代二苯醚在内的17组分PBDEs同族体在同一较短毛细管色谱柱上得到了较好的分离.该方法中BDE209的回收率为80.80%,其余BDE的回收率为86.39%～103.19%;BDE209的方法检出限为198.33 pg/g,其他16组分PBDEs同族体的方法检出限为0.85～114.33 pg/g.该方法检测土壤中多组分PBDEs的灵敏度高、重现性和回收率良好,可用于土壤样品PBDEs的分析.      

电子废物拆解区河流沉积物中多溴二苯醚的污染水平、分布及来源

用GC-NCI-MS分析法测定了路桥河流表层沉积物中41种多溴二苯醚同类物的含量. 目的是了解该地区沉积物中PBDEs的污染水平、空间分布特征和来源. 结果表明,所有沉积物样品中₄₀PBDEs(不包括BDE209)的含量为0.177～161 ng·g^-1,平均值为22.5 ng·g^-1, BDE209的含量为0.36～958 ng·g^-1,平均值为148 ng·g^-1. 同族体组成特征表明多数样品中十溴二苯醚(BDE209)是最主要的同族体,占38.4%～96.0%, 平均值为74.4%,九溴PBDEs和七溴PBDEs次之, 分别占3.3%～25.8%和0.01%～14.1%. PBDEs同类物之间呈显著性相关,表明大多数PBDEs同类物有相似的输入途径.同族体组成和聚类分析表明,所有采样点均受到deca-BDE工业品的污染,另有一些采样点除受到deca-BDE工业品的污染外, octa-BDE工业品也有一定的贡献. 与国内外其它研究相比,研究区域内沉积物中的PBDEs污染处于中低水平,但个别样点受点源污染影响较大,值得关注.     

Debrominated and methoxylated polybrominated diphenyl ether metabolites in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) after exposure to decabromodiphenyl ether

Decabromodiphenyl ether (BDE209) is the primary component in a commonly used flame retardant. Previous studies had proved that BDE209 itself was not toxic, while its metabolites including debrominated diphenyl ethers (De-BDEs) and methoxylated brominated diphenyl ethers (MeO-BDEs) posed a potential threat to organisms. Many studies had indicated that BDE209 could metabolize quickly in mammals, but lacking in the basic data about the metabolism of BDE209 in fish. In the present study, two replicate treatment groups of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) were exposed to BDE209 via a single intraperitoneal injection approximately 100 and 500 ng/g, respectively. Muscle, liver and blood samples were collected to analyze the specific metabolites on day 1 and day 28 post injection. The highest concentration of BDE209 was detected in muscle tissues, from 796.1 ng/g wet weight (day 1) to 687.1 ng/g wet weight (day 28) in high dose group, suggesting that BDE209 could accumulate slightly in muscle tissues. However, BDE209 was not detected in the blood for all treatments. Most congeners of De-BDEs were found in muscle and liver tissues, with the highest concentration in the liver. The main De-BDEs were nona-, octa-, hepta- and penta-De-BDEs. A total of seven MeO-BDE metabolites were observed among di erent fish tissues. Blood had the highest contribution of the MeO-BDE metabolites. Each MeO-BDE congener increased over the 28 days. These results in contrast to other studies suggested possible species-specific di erences in metabolic abilities.     

多溴联苯醚在桂花鱼体内的分布

使用 GC-MS-NCI检测方法对持久性有机污染物多溴联苯醚(PBDEs)的同系物BDE28,47,66,85,99,100,138,153,154,183,209 在桂花鱼体内的含量及分布进行了研究．结果表明,Σ₁₀ PBDEs（不包括BDE209）在肾脏中含量最高,肌肉中含量最低,其干重平均值分别为5.71 ng·g^-1 和0.95 ng·g^-1．Σ₁₀ PBDEs在肾脏、鱼鳔、肝脏、鱼鳃、生殖腺、鱼皮、肠胃和肌肉中的干重含量分别为3.04～12.8、0.81～6.90、1.28～8.87、0.09～6.36、1.05～5.73、0.022～5.06、0.69～5.98和0.14～2.61 ng·g^-1．Σ₁₀ PBDEs在各组织和器官的含量顺序为: 肾脏、鱼鳔、肝脏> 鱼鳃、生殖腺> 肠胃、肌肉、鱼皮．桂花鱼体所含低溴取代 PBDEs 以 BDE47 为主要同系物,所占丰度为35.7%～65.6%．十溴取代物 BDE209 在所有样品中检出率为 45.2%,其中在肾脏和生殖腺中含量较高．研究表明,PBDEs 由摄食、呼吸2种主要途径进入桂花鱼体内,易富集在肝脏、鱼鳔、鱼鳃等脂肪含量较高的组织和器官中．     

Ecotoxicological effects of mixed pollutants resulted from e-wastes recycling and bioaccumulation of polybrominated diphenyl ethers in Chinese loach （Misgurnus anguiUicaudatus）

To understand potential ecotoxicological e ects of electrical and electronic equipment waste (e-waste) recycling and polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) bioaccumulation in loaches, a semi-field experiment using Chinese loach (Misgurnus anguillicaudatus) as experimental fish was performed. Larval loaches were kept in net-cage for three months in an e-wastes recycling site and a reference site in Southeastern China. There was significant di erence of the survival rate between the loaches from the e-wastes recycling site (27%, 19/70) and from reference site (70%, 49/70). Histopathological responses were also found in all the livers examined in loaches from the e-wastes recycling site. These results showed that mixed pollutants resulted from e-wastes recycling led to ecotoxicological e ects on loaches. The bioaccumulation of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), the main pollutants in e-waste, in loaches was also studied, the mean concentration of total PBDEs in sediment was 6726.17 ng/g wet weight and in water samples was 4.08 ng/L (dissolved phase). BDE 209 was the dominant congener in sediment and with relatively high concentration in water. Relatively low concentration of BDE 209 (less than 0.01% of total PBDEs) and high concentration of BDE47 (up to 39.34% of total PBDEs) were detected in loaches.     

Ecotoxicological effects of mixed pollutants resulted from e-wastes recycling and bioaccumulation of polybrominated diphenyl ethers in Chinese loach (Misgurnus anguillicaudatus)

To understand potential ecotoxicological effects of electrical and electronic equipment waste (e-waste) recycling and polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) bioaccumulation in loaches, a semi-field experiment using Chinese loach (Misgurnus anguillicaudatus) as experimental fish was performed. Larval loaches were kept into net-cage for three months in an e-wastes recycling site and a reference site in Southeastern China. There was significant difference of the survival rate between the loaches from the e-wastes recycling site (27%, 19/70) and from reference site (70%, 49/70). Histopathological responses were also found in all the livers examined in loaches from the e-wastes recycling site. These results showed that mixed pollutants resulted from e-wastes recycling led to ecotoxicological effects on loaches. The bioaccumulation of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), the main pollutants in e-waste, in loaches was also studied in this e-wastes recycling site, the mean concentrations of total PBDEs in sediment was 6726.17 ng/g wet weight and in water samples was 4.08 ng/L (dissolved phase). BDE209 was the dominant congener in sediment and with relatively high concentration in water. Relatively low concentration of BDE209 (less than 0.01% of total PBDEs) and high concentration of BDE47 (up to 39.34% of total PBDEs) were detected in loaches.     

珠江河口水生生物中多溴联苯醚的分布

对珠江河口生物样品中多溴联苯醚(PBDEs)的含量进行了检测.所采集的鱼类(鱼、大黄鱼、银鲳、舌鳎、龙头鱼),虾类(刀额新对虾、近缘新对虾)及虾蛄类生物样品肌肉组织中10种PBDEs(BDE28,47,66,100,99,85,154,153,138,183)的含量分别为37.8～407.1 ng·g^-1(脂肪归一化浓度)、49.0～239.1 ng·g^-1和142～444.5 ng·g^-1.所有样品中,BDE47相对含量最高,其相对于∑<     

重金属离子对不同非水溶性有机物含量土壤胶体上十溴联苯醚迁移行为的影响

为了研究复杂土壤环境中非水溶性有机物和重金属离子对BDE-209（十溴联苯醚）的时空迁移过程和变换规律,在旋转混匀仪[转速为（30±1.0）r/min、温度为（25.0±0.5）℃]内避光试验条件下,分析V_水:m_土为5、pH为6.8±0.1条件下,森林土壤和农田土壤中非水溶性有机物含量（分别为2.2%和4.7%）和重金属离子（Fe3+、Cu2+、Zn2+）含量对土壤中BDE-209环境迁移行为的影响.结果表明:重金属离子在森林土和农田土土壤胶体上的平衡时间和平衡含量分别为40、32 h和（49.4±1.2）（81.7±1.9）mg/g.重金属离子对森林土（重金属负荷为0~60 mg/g）和农田土（重金属负荷为0~80 mg/g）土壤胶体混凝沉降强弱作用均依次为Fe3+最强,其次为Cu2+、Zn2+;而当森林土重金属负荷为60~100 mg/g、农田土重金属负荷为80~100 mg/g时,森林土和农田土土壤胶体质量浓度分别稳定在（49.3±1.3）和（50.4±1.1）mg/L,致使上清液中ρ（BDE-209）由（388.5±13.2）ng/L分别降至（24.7±21.7）和（25.4±18.8）ng/L.此外,重金属离子未实现BDE-209由土壤胶体向重金属胶体的再分配过程[上清液中ρ（BDE-209）与土壤胶体质量浓度比值保持在（493.1±6.8）ng/g],仅通过改变土壤胶体环境行为来影响BDE-209迁移过程,进而导致土壤环境中BDE-209时空迁移过程与土壤胶体迁移行为一致.