手性污染物的研究是近几年来环境研究领域的一个热点.目前关于手性PCB及HBCD的研究主要局限于对映体选择性富集的检测上,对相关机理和手性对映异构体沿食物链传递过程中的差异研究不够。本研究通过对一高污染环境(广东清远电子垃圾拆解区)介质(水、沉积物)、不同营养级生物及其食物中手性PCBs和HBCD浓度及可能代谢产物的检测,研究手性PCBs和HBCD在生物中对映异构体选择性富集机制及对映异构体沿食物链传递过程的富集、转化规律。本项目的完成,将有助于我们了解手性PCBs和HBCD在生物中对映体选择性富集的机制、及手性PCBs和HBCD在食物链中的迁移、转化规律。为正确评价这些污染物的生态风险提供基础。
Chiral Polychlorinated Bipheny;Hexabromocyclododecane(HBCD);Enantiomers;Bioaccumulation;Food Chain
有关PCBs和HBCD食物链富集与传递的研究,极少考虑其手性特点,因此难以从对映体水平上评估这些手性污染物的生态风险。本研究建立了生物组织中PCBs甲磺基代谢物(MeSO2-PCBs)的定量测定和手性对映体拆分方法。研究了11种手性PCB单体和5种手性MeSO2-PCB单体在清远电子垃圾拆解区两种不同习性的鱼类(捕食性的乌鳢和以底层腐殖质为食的鲮鱼)不同组织中的对映体选择性富集情况,分析了生物生理生化参数和污染物浓度对EF(对映体比值)值的影响。研究了六溴环十二烷(HBCD)立体和对映异构体在陆生生物(雀形目鸟类、家禽、陆地猛禽)和水生生物(鱼塘和河流水环境)中的生物富集和食物链传递,阐明了HBCD立体和对映异构体在不同生态系统生物中的选择性富集,获得了HBCD立体和对映异构体的多种生物富集系数,对比了HBCD在不同食物网结构中生物放大效应,首次报导了鱼体组织中MeSO2-PCBs和家禽鸡蛋中HBCD的手性特征。重要的结果如下(1)乌鳢和鲮鱼对大部分的手性PCBs和5种手性MeSO2-PCB都具有对映体选择性,鲮鱼对手性PCBs的选择性富集主要源于自身对PCB不同对映体的选择性代谢差异,而乌鳢一方面受自身代谢影响外,还可能继承食物中PCBs的手性特征;(2)两种鱼体中meta-MeSO2-PCBs的EF值显著高于para-MeSO2-PCBs,说明手性MeSO2-PCBs的绝对构型是影响其手性选择性的一个重要因素;(3)所有生物样品中HBCD都以α-HBCD为主,但不同生物对其对映异构体的选择性富集存在差异,陆地生物选择性富集(-)α-HBCD,而大部分水生生物相对富集(+)α-HBCD;(4)陆地猛禽鸮对HBCD具有生物放大效应,其BMF值为5.5-16,而红隼显示生物稀释作用,其BMF值为0.07-0.21,体现了HBCD在陆地食物网中放大效应受食物网结构的影响;(5)水生生物中HBCD的log BAF都大于3.7,表明HBCD具有较高的生物富集能力,而且大部分HBCD立体和手性异 构的营养级放大系数(TMF值)都大于1,显示这些化合物具有食物链放大效应。这些研究结果将有助于我们了解手性PCBs和HBCD在生物中对映体选择性富集的机制、及手性PCBs和HBCD在食物链中的迁移、转化规律,为正确评价这些污染物的生态风险提供基础。