溴系阻燃剂毒理效应的计算模拟预测与环境风险评估进展

溴系阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)作为生产和使用量巨大的有机阻燃剂,在环境介质和生物体内被广泛检出。BFRs及其代谢产物会对生物体造成神经毒性、遗传毒性、发育毒性及内分泌干扰效应等,环境和健康风险得到日益广泛的关注。国内外学者通过最小二乘法(LS)和类似马尔可夫链蒙特卡罗算法(AMCMC)等统计分析方法建立了BFRs在环境中转化和归趋的预测模型,采用分子对接、分子动力学模拟和定量结构-活性关系(QSAR)模型等方法分析了BFRs及其代谢产物毒性作用的微观机制。综合近年来国内外的相关研究,发现BFRs的结构(取代基的类型和数量)会影响其环境行为和毒理效应,在总结研究成果的基础上,对BFRs的生态和健康风险进行评估,为其未来的研究和发展方向提供参考。     

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.本文简要概述了PBDEs、HBCD、TBBPA的使用现状,综述了全球范围内非生物体(灰尘、水体、土壤、沉积物、污泥)和生命体内(植物、动物、人体)等3种传统BFRs的污染水平、特征、暴露途径和毒性,并讨论了当前存在问题,最后对PBDEs、HBCD、TBBPA的未来研究进行了初步展望.     

加速溶剂萃取-超高效液相色谱/大气压化学电离/串联三重四极杆质谱法同时检测土壤中7种溴代阻燃剂

正溴代阻燃剂(BFRs)是一种广泛应用于纺织、塑料以及电子电器产品中的卤素有机阻燃剂,主要包括多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCD)和四溴双酚A(TBBPA).这些化合物具有高亲脂性、难降解性和生物积累性的毒性特征.BFRs广泛存在于水体、土壤、大气及生物体内,并可对生物体的神经系统和内分泌系统造成难以逆转的损害.采用气相色谱(GC)分析BFRs时,HBCD易发生异构体间的相互转化,无法区分HBCD的3种异构体.且HBCD和     

新型溴代阻燃剂(NBFRs)的生态毒性效应研究进展

由于传统的溴代阻燃剂(brominated flame retardants, BFRs),如多溴二苯醚(PBDEs)和六溴环十二烷(HBCD)等具有较高的生态风险,作为替代物的新型溴代阻燃剂(novel BFRs, NBFRs)被越来越多地生产和使用,如六溴苯(HBB)、五溴甲苯(PBT)、十溴二苯乙烷(DBDPE)、1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷(BTBPE)、四溴邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(TBPH)和2,3,4,5,6,-五溴乙苯(PBEB)等。大量的NBFRs的生产、使用和废弃,导致其不可避免地释放到环境中,对生态环境和人类健康造成潜在的威胁。已有研究发现很多NBFRs不仅具有急性毒性、肝脏毒性、内分泌干扰毒性和发育毒性等毒性效应,也具有生物富集、积累和放大效应,存在生态风险。但目前缺乏系统和总结性的研究概述,故基于现有的研究结果,本文综述了有代表性的NBFRs的毒性效应研究内容和问题,并提出今后主要的研究方向。     

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.     

有机磷酸酯类阻燃剂毒性效应研究进展

有机磷酸酯类阻燃剂(organophosphate flame retardants,OPFRs)作为多溴联苯醚等溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)的替代品被广泛应用,由此带来的环境影响广受关注。目前针对OPFRs的生物毒性研究仍相对有限,需要更全面调查其在多环境介质中的暴露状况、环境归趋、生物毒性效应等研究成果,在此基础上才能综合评价其可能引起的生态风险。因此,综述了OPFRs对水生生物、哺乳动物和人类等多种生物体的急性毒性、生殖与发育毒性、神经毒性、脏器毒性、基因毒性与致突变性和内分泌干扰性。OPFRs的多种生物毒性已得到证实,但相关致毒机制研究尚不完整深入。最后对OPFRs的进一步研究存在的问题进行分析,提出了研究展望,以期促进开展OPFRs的环境风险和人体健康风险研究。     

四溴双酚A的光转化过程及机理

四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,简称TBBPA)作为目前使用最广泛的溴系阻燃剂,通过生产、使用、处置等环节进入到环境中,并通过环境降解过程转化为新型的有机污染物,产生未知环境风险.光转化是环境中有机污染物降解的主要方式之一,转化效率高、速度快.本文综述了TBBPA及其衍生物在光照条件下的模拟环境光转化和光催化过程及机理. TBBPA及其衍生物在光辐射条件下易发生转化,转化效率和速率受到pH、初始浓度、溶解氧等环境条件的影响,光催化剂会显著提升TBBPA的转化速率. TBBPA的光转化机理包括脱溴、β-断裂、羟基化等,产物主要包括三溴双酚A、二溴双酚A、4-异丙烯基-2,6-二溴苯酚、2,6-二溴苯酚、羟基化三溴双酚A等.相较于TBBPA,针对TBBPA衍生物的光降解过程和机理尚不明晰,未来需要进一步对TBBPA及衍生物光转化过程进行研究,为其迁移转化过程的机理和相关未知污染物的监控提供理论支持,为综合评估TBBPA类溴代阻燃剂的环境风险提供科学依据.     

溴阻燃剂对肝细胞的毒性

为评价四溴联苯醚(2,2,4,4-tetrabromodipheny lether,PBDE-47)、五溴联苯醚(2,2',4,4',5-pentabromodiphenylether,PBDE-99)、九溴联苯醚(polybrominated dipheny lethers206,PBDE-206)、六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)、四溴双酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)对人肝细胞(LO2)的体外细胞毒性。将5种溴阻燃剂与人肝细胞LO2共同培养,采用四甲基偶氮噻唑蓝比色法(MTT法)检测5种溴阻燃剂对LO2细胞的相对增殖率,并按照GB/T16886.5-2003/ISO10993-5:1999标准评价5种溴阻燃剂对LO2的细胞毒性。体外实验表明,5种溴阻燃剂对LO2细胞均具有抑制作用,其中PBDE-47、PBDE-99和HBCD呈现剂量依赖关系。     

城市和电子垃圾拆解区室内灰尘中溴代阻燃剂(BFRs)的浓度和生物有效性

本文以广州市区和电子垃圾拆解区室内灰尘为研究对象,分析不同粒径(50—2000μm)灰尘中溴代阻燃剂(brominated flame retardants, BFRs)的浓度、组成和生物有效性.广州市区灰尘中BFRs以十溴二苯乙烷(decabromodiphenyl ethane, DBDPE)(4930—7280 ng·g~(-1))为主,电子垃圾拆解区以十溴联苯醚(polybrominated diphenyl ether 209, BDE209)(5570—602600 ng·g~(-1))为主.对比研究结果发现,城市灰尘中BFRs的分布无粒径差异,而电子垃圾拆解区最细粒径灰尘中BFRs含量最高.广州市区灰尘中BFRs生物有效性随化合物的lg K_(ow)增加而降低.电子垃圾拆解区灰尘生物有效性显著低于市区灰尘,表明在电子垃圾拆解区灰尘中电子垃圾碎片的存在很大程度上降低了BFRs的生物有效性.人体暴露评估结果显示,广州市区人体暴露风险低于电子垃圾拆解区暴露风险.     

不同种类海产品中溴酚的含量及组织分布

溴酚类化合物(bromophenols,BrPs)可以在藻类等海洋生物中自然生成，是海洋风味物质，在海洋生物中广泛检出．同时，一些BrPs也是广为应用的溴代阻燃剂或溴代阻燃剂的合成前体化合物，不仅具有生物毒性且能与多溴二苯醚、四溴双酚A、甚至多溴代二苯并二噁英及多溴代二苯并呋喃等强毒性有机污染物发生相互转化．本研究利用HPLC-MS/MS分析了我国江苏省连云港市市场上销量较高的贝类、螺类和鱼类(各3种)中，19种BrPs的含量及组织分布．结果可见，样品中共检出4种BrPs，分别是4-一溴酚(4-monobromophenol,4-mBrP)、2,4-二溴酚(2,4-dibromophenol,2,4-diBrP)、2,6-二溴酚(2,6-dibromophenol,2,6-diBrP)和2,4,6-三溴酚(2,4,6-tribromophenol,2,4,6-triBrP)，其中2,4,6-triBrP含量水平和检出率最高，在9种海产品不同组织中的浓度范围为0.512—56.0 ng·g^-1 dw (干重)(平均值(14.1±13.8) ng·g^-1     

多溴联苯醚暴露的神经行为效应及其毒理机制

溴代阻燃剂多溴联苯醚(PBDEs)是一类在各类环境介质、生物体和人体中均能检出的普遍存在的环境污染物。我国的主要污染源之一集中于东南部地区的电子废弃物回收场地。由于PBDEs具有结构稳定性、亲脂性和生物累积性,电子废弃物拆解回收活动对当地生态系统和居民健康存在着巨大的潜在风险。PBDEs的发育神经毒性受到研究者的极大关注,但其神经行为毒性效应和机制仍需深入研究。行为学效应既是内在神经毒性机制的外在反映,也是推测环境污染物在高级别生物学水平(如种群、群落)影响的最有力试验手段。近年来,基于视频追踪系统技术的商业行为学分析设备迅速发展,使行为学效应测试在环境毒理学领域具备极大的潜力。本文结合近年来国内外环境毒理学研究进展,回顾了PBDEs的神经行为毒性效应,包括运动行为、掠食行为和认知行为,并分析了其可能的毒理机制,最后总结了当前研究存在的问题和未来研究需要关注的重点方向。     

有机磷酸酯阻燃剂的环境暴露与迁移转化研究进展

有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是目前被广泛使用的阻燃剂添加成份,其具有神经、生殖、基因等生物毒性,且具有致癌性。作为新一类污染物,有机磷酸酯在环境中越来越多的释放引起了环境研究者的关注。文章综述了OPEs在水体、土壤、空气和生物体中的暴露浓度,并介绍了OPEs在环境中的各种迁移转化途径。目前针对OPEs的环境暴露研究仍十分有限,需要更全面调查其在多环境介质中的暴露状况以综合评价其生态风险。OPEs的多种迁移途径已得到证实,但相关物理化学转化和生物转化机制研究尚不完整。最后对OPEs的进一步研究提出了展望,以期促进我国OPEs的生态风险研究。     

Solvent effects on quantitative analysis of brominated flame retardants with Soxhlet extraction

Reliable quantifications of brominated flame retardants (BFRs) not only ensure compliance with laws and regulations on the use of BFRs in commercial products, but also is key for accurate risk assessments of BFRs. Acetone is a common solvent widely used in the analytical procedure of BFRs, but our recent study found that acetone can react with some BFRs. It is highly likely that such reactions can negatively affect the quantifications of BFRs in environmental samples. In this study, the effects of acetone on the extraction yields of three representative BFRs [i.e., decabrominated diphenyl ether (decaBDE), hexabromocyclododecane (HBCD) and tetrabromobisphenol A (TBBPA)] were evaluated in the Soxhlet extraction (SE) system. The results showed that acetone-based SE procedure had no measureable effect for the recovery efficiencies of decaBDE but could substantially lower the extraction yields for both TBBPA and HBCD. After 24 h of extraction, the recovery efficiencies of TBBPA and HBCD by SE were 93 and 78% with acetone, 47 and 70% with 3:1 acetone:n-hexane, and 82 and 94% with 1:1 acetone:n-hexane, respectively. After 72 h of extraction, the extraction efficiencies of TBBPA and HBCD decreased to 68 and 55% with acetone, 0 and 5% with 3:1 acetone/n-hexane mixtures, and 0 and 13% with 1:1 acetone/n-hexane mixtures, respectively. The study suggested that the use of acetone alone or acetone-based mixtures should be restricted in the quantitative analysis of HBCD and TBBPA. We further evaluated nine alternative solvents for the extraction of the three BFRs. The result showed that diethyl ether might be reactive with HBCD and may not be considered as the alternative to acetone used solvents for the extraction of HBCD.     

纳米银在水环境中的环境行为和毒性效应研究进展

纳米材料的环境行为和生态效应是目前国内外研究的热点,其中纳米银颗粒(Ag NPs)是使用量最高的纳米材料。本文主要总结了Ag NPs在水环境中的赋存、Ag NPs的环境行为、Ag NPs对不同种类微生物的毒性效应以及影响Ag NPs毒性效应的因素,最后对Ag NPs在河口区的研究进行了展望。     

典型有机磷酸酯阻燃剂分析方法研究进展

有机磷酸酯(OPEs)是一类重要的有机磷阻燃剂,近些年逐渐取代了溴代阻燃剂,广泛应用于各行各业,也因此导致在多种环境介质中有较高的暴露量和潜在风险。已有研究表明,OPEs具有一定的毒理效应,对人体及其他生物均有潜在危害。本文综述了近年来国内外OPEs的检测技术,详述了不同环境介质OPEs的前处理方法。结果表明,目前固相萃取(SPE)和固相微萃取(SPME)仍是水样前处理的主要方法;对于固体样品,加速溶剂萃取/加压液相萃取(ASE/PLE)和微波辅助萃取(MAE)应用较多;虽然大气样品仍以固体吸附剂方式为主,但已向在线一体化方向发展;而生物样品的前处理方法多与水样和固体样品方法相似;但是对于复杂环境介质中OPEs样品的前处理较为困难,方法有待改善;气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相色谱-氮磷检测器(GC-NPD)对弱极性和易挥发的OPEs分析效果好,而强极性和难挥发的OPEs多用液相色谱-质谱联用(LCMS);气相色谱-质谱串联(GC-MS/MS)、液相色谱-质谱串联(LC-MS/MS)和高效液相色谱-质谱串联(UPLC-MS/MS)等对多种复杂的环境介质中的OPEs均有较好的检测分析效果,但并未普及。最后,对OPEs分析测试方法的发展趋势提出了展望。     

碘代X射线造影剂的环境浓度、分析方法与毒性评估研究进展

碘代X射线造影剂(ICMs)是使用最广泛的血管内药物,近年来在水生环境中频繁检出.由于其高稳定性、高极性和持久性,ICMs会在水生环境中持续存在并且难以被降解.在水生环境中会与消毒剂、天然有机物结合生成具有毒性的消毒副产物(DBPs),由于其本身毒性以及转化产物DBPs的毒性增强了环境健康风险,进而引发了人们的密切关注.本文介绍了ICMs的环境浓度、分析方法以及毒性风险.重点描述了ICMs的前处理技术、检测方法及ICMs毒性评价现状,并展望了以后ICMs毒性的研究方向.     

多溴联苯醚的环境毒理学研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,其大量生产和使用导致了越来越严重的环境污染.由于PBDEs具有较高的亲脂性,化学性质比较稳定,它们可远距离传输到地球各种环境介质中,并通过食物链累积放大,在生物体内蓄积产生毒性效应.本文针对近年来PBDEs毒性效应和致毒机制的研究进展,从PBDEs的内分泌干扰毒性、发...