海洋环境中的多溴联苯醚对海洋生物的潜在健康风险.pdf

20色佛
海洋环境中的多溴联苯醚对海洋生物的
潜在健康风险
宋春诤,高一楠,田胜艳
(天津科技人学海洋科学与工程学院天津市海洋资源与化学重点实验室天津市30000
摘要:多溴联苯醚( Polybrominated diphenyl ethers, PBDES)是一种被广泛应用于纺织、家居、装潢、
塑料、电子产品等行业的溴代阻燃剂,用以降低产品的可燃性。主要有3种商业产品:五溴联苯醚
( Penta-BDE)、八溴联苯醚(Octa-BDE)和十溴联苯醚(Deca-BDE)。由于其具有持久性和生物毒性,
Penta-BDE和Octa-BDE产品已经被禁止生产和使用,并于2009年被列人斯德哥尔摩公约。而Deca-BDE
产品至今尚未在全球范围内禁止使用,并且亚洲是其主要生产基地。随着其它溴代阻燃剂产品的出现
PBDES的使用量逐渐缩减,但是之前进入环境的 PBDES将长期滞留于此,仍对环境中的生物存在潜在的
健康风險。主要对海洋环境中 PBDES I的来源、污染现状及其对海洋生物存在的潜在健康风险进行概述。
关键词:多溴联苯醚;持久性污染物;海洋环境;海洋生物;健康风险
阻燃剂是用来提高材料抗燃性、阻止材料被是由多种 PBDES同系物组成的混合物。由于PB-
引燃、抑制火焰传播的助剂。根据其组成成分,DEs具有持久性和生物毒性,五溴、八溴联苯醚
可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。溴代阻燃剂是产品已经被禁止生产,并于2009年被列入斯德
一类由有机溴化物组成的有机阻燃剂。由于溴的哥尔摩公约。然而,十溴联苯醚尚未被彻底禁止
自然资源丰富、产品的阻燃性能好、添加量少、对生产和使用,尤其是在亚洲,其既是十溴联苯醚
最终产品的物理和机械性能影响小等特点,使得产品的主要生产基地,又是世界电子垃圾的拆废
BFRs迅速成为世界上产量和用量最大的有机阻地。 PBDES具有半挥发性,并且是作为添加型阻
燃剂,而多溴联苯醚( Polybrominated diphenyl燃剂直接添加到产品材料中,由于没有化学键的
ethers, PBDES)是BFRs中的主要产品。 PBDES東缚很容易脱离主体材料逸散到环境中。PB
结构(见图1)与多氯联苯(PCBs)相似,分子DFs会在生产或者电子垃圾堆积、拆废过程中持
通式为C2H(ogBr1oO,根据苯环上溴原子的取续进人到环境中,目前已经在不同环境介质
代数目和取代位置的不同,共有209种同系物,中一一大气、水、沉积物,以及生物体和人体中
在环境中最常见的 PBDES主要是分别含有4、5、检测到 PBDES,甚至在两极地区和西藏高原上人
6、8、10个溴原子的同系物。 PBDES的商业产品迹罕至的地方都有PBDE检出的报道。重点对海
主要有3种:五溴( Penta-BDE)、八溴(Octa-洋环境中 PBDES的污染状况以及 PBDES对海洋
BDE)、十溴联苯瞇(Deca-BDE)。每一种产品都生物的影响进行概述。
收稿日期:2014-06-05
基金项目:天津市应用基础与前沿技术研究计划项目(13 JCYBJC20400),环境污染过程与基准教育部重点实验室开放基金
课题(KL-PPEC-2013-02),中国博士后科学基金项目(2013T60256,2012M520578)资助
万方数据
海洋环境憬21
1海洋环境中 PBDES的主要来Chn等对长江三角洲地区(包括长江人海日
沉积物样品进行调査,结果发现总 PBDES(不包括
源
BDE-209)浓度为ND~0.55ng干重,BDE-209
PBDES主要通过两种方式进入海洋环境。其的浓度为0.16~94.6ng/g干重。Wang等测定了
是陆源污染排放: PBDES通过市政和T业排环渤海地区沉积物的浓度,结果显示,总 PBDES
污,经河流系统最终进人海洋环境中。研究发现(不包括BDE-209)的平均浓度为245ngg干重,
在靠近排污口的海水中的 PBDES浓度正在逐年快BDF-209的浓度229ngg干重。从以上调査结果
速增长。其二是大气沉降: PBDES还可以通过可以看出,BDE-209是中国海洋环境沉积物中
大气沉降的方式进入海洋环境。已有研究报道, PBDES污染的主要贡献者。
在北极的环境和生物介质中均检测到 PBDES
在亚洲其它地区,沉积物中 PBDES的浓度,
这是因为 PBDES是一类疏水性极强的有机化合尤其是BDE-209,也相对很高,这与亚洲是十溴
物,辛醇-水分配系数( Logkow)为4-10,极易联苯醚产品重要生产基地有着密切的关系。Kwan
被空气中的颗粒吸附,然后随着大气流动进行长等人脚对东南亚各沿海国家近海水域中 PBDES污
距离迁移、沉降最后进入到远离其污染源的海洋染现状进行了调査,结果显示,这些国家近海沉
环境。在 PBDES同系物中,BDE-209的溶解性积物中总 PBDES平均浓度分别为:100ng干重
最低,其迁移性也最低,因此在远离污染源的地(日本)、9.38ngg干重(老挝)、34.2ng/g干重
区主要以低溴代同系物为主。
(越南)、58.4ngg干重(束埔寨)、67.3ngg干重
(印度)、160ngg干重(泰国)、178mgg干重
(非律宾)、275ng干重(马来西亚)。同时,
Kwan等还发现沉积物样品中BDFE-209的浓度最
高,其次是九溴联苯瞇(nona-BDEs),且二者的
图1 PBDES的化学结构
浓度呈一定的相关性,这可能是由于沉积物中
BDE-209发生了脱溴降解所致。这个调査结果与
2海洋环境中 PBDES的污染现状中国部分地区的澗查研究进行比较,发现泰国、
菲律宾、马来西亚的 PBDES浓度要明显高于中国
目前,在世界各个地区的海水和沉积物中都一些地区,如Chen等門在2009年对近海水域沉
已经检测到一定浓度的 PBDES。由于 PBDES具积物所做的调查研究。
有亲脂疏水性、持久性和难降解性等特点,PB
在欧美地区, PBDES浓度与亚洲相比较,其
DEs在海洋环境中最终沉积在沉积物中。沉积物低溴代 PBDES浓度要高于亚洲地区,而高溴代
是持久性有机污染物的主要蓄积库,因此多数研 PBDES(如BDE-209)浓度要低。Oros等对美
究报告主要进行沉积物中 PBDES的调查。另一方国旧金山河口地区等近海水域的沉积物进行调
面, PBDES在水中的溶解度极低,其水相溶解态査研究测得总 PBDES(不包括BDE-209)浓度为
浓度非常低,针对海水中 PBDES浓度的野外调査ND~212ngg干重,而BDE-209的浓度小于1.5
工作相对难以进行。
ng干重。 Lacorte等对葡萄牙河流和近海沉积
在中国,关于 PBDES的研究主要集中在珠江物进行调查研究测得的 PBDES浓度为0.5~18
三角洲、长江三角洲以及环渤海地区等海域。ng干重,BDE-209浓度未检出。 Eljarra等叫
Mai等人在珠江河口及南海测得沉积物中总PB-对西班牙 Cinca河流的调查研究测得总 PBDES(不
DEs(不包括BDE-209)平均浓度为3.13ng/g干包括BDE-209)浓度为0.4~34.1ngg干重
重,BDE-209的浓度为0.7~1.9ngg干重。BDE-209的浓度为2.1~39.9ngg干重。
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