六溴环十二烷和有机磷酸酯的环境赋存特征和生物转化研究

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近年来,传统溴系阻燃剂六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes,HBCDs)逐步被禁止使用,新型磷系阻燃剂有机磷酸酯(Organophosphate esters,OPEs)作为主要替代品,其生产和使用量不断增长。两类有机污染物在环境介质和生物体内均有广泛检出,并且被证实具有多种生物毒性,进而引起人们对HBCDs和OPEs的潜在健康危害的广泛关注。1)随着电子产品中阻燃剂使用类型的改变,电子垃圾拆解区灰尘中,传统和新型阻燃剂的环境赋存特征也在发生变化,潜在健康风险日益引起关注。人每天80%的时间生活在室内,室内灰尘是人体污染物暴露的重要来源,因此有必要研究室内灰尘中传统和新型阻燃剂的赋存特征,从而评估其潜在人体健康风险。2)污染物的生物富集与生物转化是进行污染物生态风险评价的重要基础,目前对于阻燃剂在生物体内富集与转化的研究主要集中在生物的成体阶段,极少涉及到生物的生命发育早期阶段,而生命发育早期阶段又是生物体对污染物暴露最为敏感的时期。基于以上两个问题,本文以中国清远电子垃圾拆解区家庭灰尘为研究对象,对灰尘中HBCDs和OPEs的浓度水平、组成特征分析,评估人群对HBCDs和OPEs的暴露水平;通过人工对鸡胚胎注射暴露的方式,研究HBCDs在鸡胚胎发育过程中的生物转化与组织分布,分析不同孵化阶段胚蛋中污染物的浓度、组成,了解污染物在鸡胚胎孵化过程中的生物转化规律。通过对HBCDs对映异构体手性特征的分析,进一步了解HBCDs在鸡胚胎发育早期阶段的对映体选择性生物转化过程;建立OPEs及其代谢产物(m OPEs)在鸡蛋样品中的分析方法,为后续生物体内OPEs及其代谢产物的定量分析提供方法依据。主要结论有:1)在灰尘样品中HBCDs三种异构体均有检出,检出率介于77%-100%,浓度范围为0.63-116 ng·g-1 dw(干重),α-HBCD和γ-HBCD为主要检出物,占总检出的39%和48%。γ-HBCD在环境赋存过程中会发生代谢,石顶村与马头村存在显著差异(p<0.01)。2)在灰尘样品中本文研究的8种OPEs均有检出,检出率介于75%-100%,浓度范围为164-12607 ng·g-1 dw。TPHP、TCPP、TCEP为三种主要检出物,占总检出的87%,石顶村与马头村、塘头村存在显著差异(p<0.01)。3)灰尘中HBCDs之间具有显著正相关关系,大部分OPEs之间有显著性相关关系,HBCDs与除了TCEP之外的大部分OPEs具有显著相关关系。表明两类污染物有着相同的来源,很可能均来自附近的电子垃圾拆解点。4)对不同年龄段的人体暴露评估,1-2岁的婴幼儿对HBCDs和OPEs均具有相对高的目标物累积暴露风险,可能是主要暴露时期,受口手接触行为影响造成较多暴露。16-21岁的人群暴露风险,是相对最低的。各年龄段人群对OPEs的暴露量远高于HBCDs,表明作为替代品的OPEs需要更加引起关注。5)在雏鸡体内卵黄对α-HBCD和γ-HBCD的吸收率较高,分别为74%、79%。α-HBCD在鸡的胚胎发育过程中出现了代谢现象。对于γ-HBCD,在雏鸡各组织器官中(+)-γ-HBCD选择性富集。雏鸡组织器官中,肝脏是HBCDs的主要富集器官,心、肠、胃等器官中两种目标化合物均未显示富集。6)OPEs和有机磷酸酯代谢产物在一定浓度范围内呈良好线性关系,目标物相关系数均大于0.996。空白样品中OPEs和m OPEs回收率分别在73%-91%和62%-74%之间。实际禽蛋类样品中,OPEs的浓度范围为Nd-1.79 ng·g-1,m OPEs的浓度范围为Nd-1.44ng·g-1。
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