持久性有机污染物(POPs)对人类健康和生态环境的巨大危害已成为新的全球性环境问题。大多数溴代阻燃剂(BFRs)由于具有持久性、生物蓄积性、长距离迁移、毒性等与POPs 类似的特征而日益引起各国的重视。本项目针对我国目前环境中首次检出的新型溴代阻燃剂-三-(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)的环境污染分布、环境化学行为及生物毒性效应尚处于空白研究的现状,结合当前我国环境中出现的其它新型的溴代阻燃剂,如十溴二苯基乙烷(DBDPE)、六溴环十二烷(HBCD)等,建立起多介质环境样品中TBC等数种BFRs同时快速分离检测的痕量分析新方法,在此基础上阐明我国典型地区TBC等新型BFRs的环境浓度水平、分布规律、环境化学行为及生物毒性效应,为评估这类污染物对我国造成的生态风险和健康影响提供科学依据。前期工作表明本项目是一个思路合理、方法可行能得到新颖实验结果的项目。
Persistent organic polutants;Brominated flame retardants;Chlorinated flame retardants;Environmental analysis;Environmental behavior
对于具有潜在持久性有机污染物特性的新型化合物在环境介质中的鉴别及分析方法和环境行为研究是目前环境科学研究领域的一个热点问题。本项目以新型溴代阻燃剂和氯代阻燃剂为研究对象,从环境分析方法的开发、区域污染水平的调查及环境化学行为等方面进行了研究和探讨。主要开展了如下五个部分的研究工作(1)研究了新型溴代阻燃剂TBC、HBCD等在环渤海软体动物中的累积和营养迁移行为。HBCD在环渤海软体动物中的浓度介于nd-28.8 ng/g d.w., TBC浓度介于nd-12.1 ng/g d.w. HBCD、TBC的浓度水平与软体动物的脂肪含量呈正向相关,HBCD、TBC浓度与营养级TL呈负向相关,表明它们在水生食物链中没有出现营养放大。发现紫贻贝对溴代阻燃剂具有最高的生物富集能力和环境响应能力,可以作为水体中溴代阻燃剂污染的生物指示物。(2)研究了新型溴代阻燃剂TBC、HBCD等卤系阻燃剂在污水处理厂活性污泥中的赋存状态和污染水平。发现PBT、PBEB、HBB、BTBPE、DBDPE、HBCD、Syn-DP、Anti-DP几类新型污染物在样品中能普遍检出,并发现HBCD的脱溴降解产物PBCD和DP脱氯降解产物Cl11DP的存在,表明在污水处理过程中存在脱溴/氯的逐级降解机制。(3)建立和发展了氯系阻燃剂SCCPs的分析方法并应用于环境行为研究。 发现了污水处理厂二级处理后的出水作为农业灌溉水源可造成土壤中SCCPs较高的蓄积,证明了水溶性和挥发性相对较高的低氯、短链的SCCPs同族体具有更强的空间迁移和土壤渗透能力。(4)系统性揭示了污水处理厂及下游水生生态系统中SCCPs的浓度水平、环境分布、行为归趋、生物富集和营养放大效应。发现活性污泥吸附是SCCPs在污水处理厂中主要的移除机制。证明了SCCPs在典型的水生食物链中存在生物富集和生物放大效应,揭示了工业废水是环境中SCCPs的一个重要污染源。(5)阐明了我国东部海洋环境中SCCPs的时空分布、迁移过程及影响因素。发现近海岸区域受陆地输入和人类活动的影响污染比较严重。河流输送是海洋沉积物中污染物的主要来源,大气沉降带来的污染物也会在洋流的作用下再次分配和沉积。沉积芯中SCCPs的年代变化对应于我国氯化石蜡的工业产量。该项目的完成对评估新型卤系阻燃剂对我国造成的环境污染和生态风险具有重要的科学意义。