新型溴系阻燃剂环境污染现状研究进展

新型溴系阻燃剂(NBFRs, novel brominated flame retardants)作为传统溴系阻燃剂的替代品已广泛应用于电子产品、纺织品、家具等商品中,随着这些商品的生产、使用和处置,NBFRs不可避免地释放到环境中,给环境和人体带来潜在的危害.部分NBFRs可通过摄食和呼吸作用进入人体对人体产生一定危害,已被证明具有潜在的生物毒性.而NBFRs的环境污染现状研究对控制NBFRs的污染具有重要意义.近年来有不少研究者对不同环境基质中的NBFRs进行了定量测定.基于这些研究成果,本文综述了近年来环境中NBFRs的研究现状、进展,重点介绍了水体、沉积物和大气中NBFRs的含量分布.多种类型水体中NBFRs的浓度水平在ng·L^-1至μg·L^-1之间,浓度受地区工业生产和季节等因素影响,且不同污水处理系统对水体中NBFRs的去除效率具有一定差异;NBFRs倾向于分布在富含有机碳的介质中,沉积物中NBFRs的含量在ng·g^-1至μg·g^-1级别,浓度与地区工业生产、化合物性质以及总有机碳含量等因素有关;大气中的NBFRs倾向吸附于颗粒相中,在两相中的含量分别为pg·m^-3和ng·g^-1级别,其含量受环境因素影响较为复杂.     

室内环境中多溴联苯醚的污染特征和暴露风险研究进展

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一类常见的溴代阻燃剂,具有生育毒性、生殖毒性以及致癌性等慢性毒性.作为典型的溴代阻燃剂,多溴联苯醚常被加入到各种产品中以提高产品的安全性,但在各种商业产品的使用过程中,多溴联苯醚会不可避免地逸出至室内环境中,存在于空气或者灰尘中被人体摄入.研究表明,人类一生有80%—90%的时间处于室内环境中,因此,通过了解目前室内环境中多溴联苯醚的污染现状,进而评估通过室内环境暴露多溴联苯醚对人体的潜在危害极为重要.本文总结了室内环境中多溴联苯醚的浓度水平、组成特征以及人体暴露风险,并对未来的研究提出建议.     

太原市PM_(2.5)中溴代阻燃剂的污染特征及人体暴露水平

2013年10月至2014年7月,在太原城区,分4个月采集大气细颗粒物,每个月选取4个样品,分析了颗粒物上8种多溴联苯醚(PBDEs)和6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的浓度与组成。结果表明,大气PM2.5样品中PBDEs和NBFRs总浓度算术平均值分别为(10.9±10.3)pg·m-3和(22.3±24.7)pg·m-3,其中BDE-209、HBB和DBDPE是溴代阻燃剂中的主要污染物。季节变化来看,秋季样品中总PBDEs和总NBFRs的浓度要高于其他季节,夏季最低;化合物组成上,秋季样品中BDE-209含量较低,而NBFRs中HBB含量较高。相关分析显示,溴代阻燃剂的变化与颗粒物浓度和有机质的相关性不大,与大气温度与无显著性相关,而主要与气团来源有关。城市儿童的吸入暴露量约为成人的2~3倍,反映出PM2.5中溴代阻燃剂对城镇居民尤其是儿童的潜在健康危害仍不容忽视。     

气质联用测定胶州湾北岸潮间带底泥中的新型溴代阻燃剂

本文利用索式提取和复合硅胶层析柱净化技术对底泥样品进行前处理,以BDE30、PCB209L为回收率添加标,以BDE118为进样内标,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对胶州湾北岸潮间带底泥中的7种非多溴联苯醚(non-PBDE)类溴代阻燃剂(1,3,5-三溴苯(TBB)、2,3,5,6-四溴对二甲苯(p TBX)、五溴甲苯(PBT)、三溴苯乙烯(PBEB)、六溴苯(HBB)、六氯二溴辛烷(HCDBCO)、2,2',4,4',5,5'-六溴联苯(BB153))进行分析.结果表明:各化合物的仪器检出限在0.03—0.59 ng·g-1之间、定量限在0.09—1.96 ng·g-1之间;底泥中各化合物的加标回收率在80%—107%之间;回收率添加标BDE30和PCB209L的回收率分别为80%—95%和85%—105%.实验中实际检出5种non-PBDE类溴代阻燃剂(TBB、PBT、PBEB、HBB、HCDBCO),其含量在0.13—0.96 ng·g-1(干重)之间.Non-PBDE类溴代阻燃剂进行主成分分析和相关性分析表明:PBEB和HCDBCO是底泥中的两大主要成分,具有相似的源-水体-底泥转化效率.TBB与其他溴代阻燃剂呈现负相关,相关系数为-0.130—-0.461;PBEB与HBB的相关系数r为0.813(α=0.05),可能来源于同一种溴代阻燃剂的降解.     

环境中多溴联苯醚分析方法的研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一类性能优异的阻燃剂,被广泛添加到工业产品和日常生活用品中.研究表明很多PBDEs单体具有持久性有机污染物(POPs)的特性,其中五溴和八溴联苯醚已被列入POPs清单.它们在环境中广泛存在,对环境和生态系统带来健康风险.本文概述了环境中PBDEs的前处理方法和仪器分析的研究进展,对不同的方法进行了综述和比较,并提出了PBDEs分析方法研究的发展趋势.     

高效液相色谱-串联质谱法同时测定人血清中的全氟辛烷磺酸及其前体物

本研究采用HPLC-MS/MS联用技术,建立了分析人血清样品中全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)及7种PFOS前体物的方法.以Fluoro Sep RP Octyl反相柱为色谱分离柱,甲醇和醋酸铵为梯度洗脱淋洗液,内标校正法进行定量分析.比较了3种不同萃取方法对目标全氟化合物的萃取性能,结果表明乙腈/乙酸乙酯(体积比60∶40)混合溶剂的萃取效率最高.提取液进质谱分析前,预先过石墨烯柱进一步净化以减轻基质效应和延长色谱柱寿命.9种目标全氟烷基化合物在0.50—50μg·L~(-1)浓度范围内线性相关系数r均大于0.995,检出限为0.013—0.083μg·L~(-1),定量限为0.043—0.28μg·L~(-1).在添加浓度为0.50、1.0、5.0μg·L~(-1)水平下,9种全氟烷基化合物的加标回收率为81.7%—108%,相对标准偏差均小于12%.本方法稳定性好、准确度高、且可同时分析不同种类的PFOS前体以及PFOA和PFOS的异构体,适用于实际人体血清样品的定量分析检测.对10份中国人体血清样品的分析结果表明,PFOA和PFOS的浓度分别为0.60—5.1μg·L~(-1)和1.2—63μg·L~(-1),总支链PFOA的含量比例为3.0%—12%,总支链PFOS的含量比例为32%—69%.N-Me FOSAA在一个血清样品中被检出,其浓度为0.92μg·L~(-1).2个血清样品中含有全氟辛烷磺酰胺(FOSA),其浓度为0.12μg·L~(-1)和0.17μg·L~(-1).     

新型溴代阻燃剂TBB和TBPH的生态毒理研究进展

新型溴代阻燃剂2-乙基己基-四溴苯甲酸(2-ethylhexyl-2,3,4,5-tetrabromobenzoate,TBB)和2,3,4,5-四溴-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯(bis(2-ethylhexyl)2,3,4,5-tetrabromophthalate,TBPH)作为传统溴代阻燃剂多溴联苯醚(poly brominated diphenyl ethers,PBDEs)的替代品,广泛应用于工业和人类日常生活用品中,已在各种环境介质和生物体甚至人体中被检测出,由此可能对生态环境和人类健康产生潜在的风险.本文对TBB和TBPH这2种新型溴代阻燃剂的最新生态毒理学研究进展进行了综述,介绍了 TBB和TBPH在各类环境介质和生物体中的分布、环境归趋、人群暴露状况以及有关的生物毒性效应.最后对TBB和TBPH研究存在的问题进行了梳理分析,提出了研究展望,以期促进TBB和TBPH的环境风险和人类健康风险评价的深入研究.     

不同含磷化合物修复铅污染土壤后的人体健康风险评价

磷酸盐钝化铅是铅污染土壤的重要修复技术之一.但磷酸盐修复土壤铅污染后,土壤铅对人体的健康风险仍缺乏系统研究.本研究通过向铅污染土壤添加五种不同的含磷化合物(KH_2PO_4、NH_4H_2PO_4、CaHPO_4,植酸和卵磷脂),分析了其对铅污染土壤的钝化效果,运用in vitro和SHIME模型评估修复后土壤铅对人体的健康风险.结果表明,添加含磷化合物30 d后,五种处理均有效降低了铅的DTPA和CaCl_2可提取态,分别降低了62.5%—66.5%和27.8%—49.5%,其中植酸和CaHPO_4处理效果较好,卵磷脂处理效果较差.5种处理中,铅的生物可给性在胃、小肠和结肠阶段有显著差异,分别为8.67%—9.31%、0.88%—1.55%、2.06%—2.76%,由于受pH的影响,铅在胃阶段生物可给性最高且各处理之间差异不明显,在小肠阶段KH_2PO_4处理土壤铅的生物可给性最低,卵磷脂处理铅的生物可给性最高,结肠阶段NH_4H_2PO_4处理土壤铅的生物可给性最低,卵磷脂处理铅的生物可给性最高.结肠阶段铅的生物可给性均高于小肠阶段的,可见肠道微生物促进了土壤中Pb的溶出,提高了铅的生物可给性,增加了人体的健康风险.在添加同等含量的含磷化合物修复铅污染土壤后,KH_2PO_4处理对人体健康风险最小,卵磷脂最大.     

有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展

有机磷酸酯(OPEs)阻燃剂作为溴代阻燃剂的主要替代品,由于大量广泛使用并且极易释放到环境中而受到广泛关注.毒理学研究表明,多种OPEs具有明显的神经毒性、致癌性和基因毒性,对生态环境和人体健康造成潜在威胁.本文介绍了OPEs的使用现状、毒性效应、不同环境介质中的分析方法,及其在水环境系统中(水、污泥、沉积物和水生生物)的污染现状和迁移转化行为,最后指出了目前研究中存在的问题,并对未来研究进行了展望.在今后,应该加强污泥和沉积物等复杂环境基质中多种OPEs的分析方法研究;系统研究环境中OPEs的污染现状和迁移转化行为,并开展OPEs的环境风险和人体健康风险研究.     

同位素稀释气相色谱-高分辨质谱法测定土壤和沉积物中20种多溴联苯

本文建立了土壤和沉积物中20种多溴联苯的同位素稀释气相色谱-高分辨质谱分析方法.样品经索氏提取、多层硅胶柱净化,采用气相色谱-高分辨质谱分析,各组分在10—1000 ng·m L~(-1)范围内线性良好,平均相对响应因子(RRF)的偏差在2.9%—15.1%之间.方法检出限在2.57—135 ng·kg~(-1)之间,批间偏差为1.0%—15.1%.低、中、高的3个加标水平实际样品平均回收率为64.8%±5.5%—156%±7.1%.该方法可用于土壤和沉积物中痕量多溴联苯的检测.     

Cl-BDE-208和BDE-209诱导LINE-1基因低甲基化和ESR1基因高甲基化

十溴联苯醚(BDE-209)是使用最多的一种多溴阻燃剂,由于具有高亲脂性和低挥发性,容易蓄积在生物体内,在人体血清、母乳、肝脏等组织中均有检出;其环境脱溴产物九溴一氯联苯醚(Cl-BDE-208)也在血清样品和环境样品中被频频检出,而目前对这种化合物的毒理学研究,特别是对人体早期健康效应的研究较少。为了评估Cl-BDE-208和BDE-209的早期健康效应,以人乳腺癌细胞MCF-7为模型,环境相关浓度(0.375~3μmol·L-1)为暴露浓度,检测Cl-BDE-208和BDE-209对重复序列LINE-1、全基因组DNA甲基化(GDM)和雌激素受体基因(包括ESR1和ESR2)甲基化水平的改变。结果表明,Cl-BDE-208和BDE-209都可能通过降低DNA甲基化转移酶(DNMTs)活性而诱导了LINE-1和GDM的低甲基化,8-羟基脱氧鸟苷(8-OHd G)水平的升高可能参与了BDE-209引起的低甲基化过程;同时通过促进雌激素受体α(ESR1)基因的高甲基化而显著下调了ESR1基因的表达,而对雌激素受体β(ESR2)基因甲基化水平并没有显著影响。Cl-BDE-208和BDE-209都可能通过改变DNA甲基化水平而影响人体的早期健康效应,同时ESR1基因的高甲基化可能是Cl-BDE-208和BDE-209引起内分泌毒性的机制之一。     

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     

液液提取-固相萃取-LC-MS/MS测定人体尿液中有机磷系阻燃剂及其二酯类代谢物

本研究基于液液提取和固相萃取技术建立了检测人体尿液中有机磷系阻燃剂(OPFRs)及其二酯类代谢产物(diesters)的前处理方法,采用液相色谱串联三重四极杆质谱(LC-MS/MS)进行定性定量分析.根据OPFRs与diesters理化性质的差异,尿液酶解后采用甲基叔丁基醚(MTBE)与二氯甲烷:正己烷(4∶1,V/V)混合液提取,有机相经Florisil固相萃取柱净化,乙酸乙酯洗脱后,测定OPFRs含量;水相过Strata-X-AW柱萃取,5%三乙胺/乙腈(V/V)洗脱后,测定diesters含量.在优化的实验条件下,OPFRs和diesters在相应浓度范围内呈良好线性关系,相关系数r介于0.9978—0.9997之间;尿液样品中OPFRs加标回收率平均值在72.4%—125%之间,RSD为0.62%—4.40%;6种diesters平均加标回收率为79.7%—126%,RSD介于2.20%—9.75%之间.本方法所需样品量少且能对OPFRs和diesters同时进行检测,方法的平行性好、结果可靠.使用该方法对15例尿液样品中的OPFRs与diesters含量进行分析发现,尿液中OPFRs检出率较低,7种OPFRs检出率均小于50%;6种diesters中仅双(丁氧乙基)磷酸酯(BBOEP)未在任何样品检出,其余5种diesters检出率介于33.3%—93.3%之间,其中磷酸二苯酯(DPHP)和双(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(BDCIPP)检出率分别达93.3%和86.7%,是检出最高的两种化合物.     

分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱联用快速检测大豆及土壤中氟磺胺草醚残留

采用分散固相萃取(QuEChERS)样品前处理方法,建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速检测大豆和土壤中氟磺胺草醚的残留分析方法.大豆和土壤样品采用乙腈(含0.5%甲酸)提取,N-丙基乙二胺(PSA)或石墨化碳黑(GCB)净化,UPLC-MS/MS外标法检测定量.在0.005—0.5 mg.kg-1添加范围内,氟磺胺草醚在土壤、大豆和大豆植株中的平均回收率在79.4%—109.0%之间,变异系数在3.6%—10.1%之间.在山东、河南、吉林进行了氟磺胺草醚在大豆植株和土壤中的降解动态研究,结果表明,试验点中氟磺胺草醚在土壤中的降解半衰期为8.5—23.7 d;在大豆植株中的降解半衰期为2.7—9.8 d.     

多溴二苯醚毒理学研究进展及展望(Research Progress and Future Perspectives in Toxicology Study on Polybrominated Diphenyl Ethers)

多溴二苯醚(PBDEs)虽然已在一些国家禁止生产和使用,商品五溴和八溴二苯醚也在2009年被列入《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》受控范围内,但目前学术界对PBDEs的毒理学效应及其机制尤其是环境剂量效应的认识并不十分清楚. 论文从甲状腺干扰、神经毒性、生殖内分泌干扰3个方面介绍了近年来PBDEs毒理学研究的进展,分析了该领域研究中存在的几个问题,提出今后应大力开展环境相关剂量下PBDEs及代谢物的毒性研究,以推进对实际环境中PBDEs真实毒性的认识;同时探索能够反映PBDEs毒性的非创性生物标记物,为开展PBDEs人体健康影响的流行病学调查提供线索.     

市售面粉及面制品中镉的人体健康风险研究

对非吸烟人群,饮食是镉暴露的首要途径.近年来农产品镉含量超标问题在我国的不同类型重金属污染区被广泛报道,严重危害人体健康.但以往研究多关注大米中镉的人体健康风险,目前对我国市场上销售的面粉及面制品镉含量及健康风险的系统报道还较缺乏.本研究从我国不同省份采集了16份白面粉、16份全麦面粉、16份小麦麸皮及10份全麦面包样品,测定样品中镉的含量;采用体外生理原理提取法(Physiologically Based Extraction Test,PBET)的胃液提取阶段测定样品中镉的人体生物可给性,并基于镉生物可给性评价了面粉及面制品中镉的人体健康风险.白面粉、全麦面粉、小麦麸皮、全麦面包样品中镉的含量分别为6.8—24.9、8.4—50.2、21.8—199.6、13.8—28.0μg·kg~(-1),平均值分别为15.6±5.1、25.7±11.8、64.7±43.5、17.5±4.0μg·kg~(-1),所有白面粉、全麦面粉和面包样品中镉含量均远低于国家安全限定值100μg·kg~(-1).镉含量的整体趋势为白面粉全麦面粉和全面面包小麦麸皮,表明了镉在小麦麸皮中富集浓度要显著高于胚乳部分.基于PBET胃液提取,全麦面粉中镉的生物可给性为60.9%—69.8%(平均值63.6%±3.1%),显著高于麸皮中镉的生物可给性18.5%—61.1%(平均值50.2%±13.5%).基于镉的人体生物可给性,成人摄入面粉及面制品导致的镉摄入量(0.02—0.13μg·kg~(-1) bw·d~(-1))远低于Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JECFA)规定的每日允许的最大镉暴露剂量0.5μg·kg~(-1) bw·d~(-1),表明了我国市面上销售的面粉及面制品可以安全食用.本研究通过对市场销售面粉及面制品中镉的含量、人体生物可给性的测定及健康风险的评价,为人们对面粉及面制品品牌及种类的选择提供建议,为规避食品镉危害做出重要贡献.     

西沙永兴岛海域鱼体中non-PBDE类卤系阻燃剂的分布特征及人体暴露评估

在西沙永兴岛海域采集了鲍氏绿鹦嘴鱼、条纹胡椒鲷、太平洋裸颊鲷和黑边石斑鱼4种鱼类,分析研究了鱼样肌肉组织中非多溴联苯醚(non-PBDE)类卤系阻燃剂的含量、组成并对其人体暴露风险进行了评估.结果表明,十溴二苯乙烷(DBDPE)、德克隆(DP)、1,2-(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷(BTBPE)、五溴甲苯(PBT)、六溴苯(HBB)、1,4-二(二溴甲基)苯(pTBX)、六溴联苯(PBB 153)等non-PBDE类卤系阻燃剂在永兴岛海域鱼体中均被检出,其浓度变化范围分别为17.2—137.1、21.1—88.8、nd—8.9、nd—4.3、nd—6.8、nd—15.9、nd—6.2 pg.g-1ww(湿重).条纹胡椒鲷、太平洋裸颊鲷和黑边石斑鱼3种肉食性鱼类中DBDPE和DP含量均显著高于草食性鱼类鲍氏绿鹦嘴鱼.DBDPE和DP是鱼体中最主要的non-PBDE类卤系阻燃剂,两者的平均贡献值达到了86%以上.人体食用永兴岛海鱼对non-PBDE类卤系阻燃剂的每日摄入量为3.4—8.6 ng.d-1,低于已有的相关报道值,食用永兴岛鱼类处于相对较低的暴露风险.     

典型水污染区环境样品的去甲基化表观遗传毒性初步研究

从去甲基化能力方面研究地表水、地下水、土壤等环境样品综合表观遗传毒性。将pEGFP-C3质粒通过人工甲基化处理获得荧光蛋白基因启动子区处于高甲基化状态的C3质粒,并将其转染进人类HepG-2肝癌细胞株,随后以该改造细胞株(EGFPHepG2)为主要工具载体,与样品提取液进行共培养,依据细胞绿色荧光强度来定量评价样品的去甲基化功能的强弱(简称EGFP方法)。同时通过电感耦合等离子体质谱法(ICP/MS)对样品提取液的成分进行扫描检测分析。结果表明,在9个测试样中,有7个显示出可以观察到的去甲基化表观遗传毒性,占测试样品的78%。其去甲基化表观遗传毒性当量介于0.065~0.257μmol·L-1的5-Aza-CdR之间。在4个存在超标的土壤或底泥样品中,有3个被检测出具有可以观察到的去甲基化表观遗传毒性,环境样品表观遗传毒性检测结果也与环境分析结果具有基本一致的趋势。结果初步显示,部分环境样品去甲基化能力较强,具有不容忽视的表观遗传毒性。     

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.     

长三角农田土壤中滴滴涕的污染特征与生态风险

以长江三角洲地区农田土壤为研究对象,分析了土壤和蔬菜中滴滴涕(DDTs)的残留水平和空间分布特征,评估了DDTs对土壤生态和人体健康的潜在风险。结果显示,长三角地区农田土壤中DDTs含量范围为0.2~3 520 ng·g-1,平均63.8 ng·g-1,主要残留在土壤耕作层(0~30 cm)。土壤中DDTs及其代谢产物残留量较低,98.5%的点位土壤符合《中国土壤环境质量标准》的二级标准。15%的蔬菜样品中检出DDTs,其浓度为相应土壤DDTs浓度的9%~18%,土壤残留的DDTs通过食物链进入人体导致的健康风险很小。低残留DDTs对土壤微生物的群落结构和多样性无显著影响(-0.25R0.25,0.307P0.979)。应用美国环保署(USEPA)方法评估了土壤中DDTs对人体的健康风险,其中致癌风险级别为非常低,对儿童和成人具有非致癌风险的样品比例分别为1.1%和0.7%。因此,长三角地区大多数点位农田土壤DDTs残留量较低,不会对生态环境和人体健康产生危害。