多溴联苯醚(PBDEs)在海洋环境中的行为研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)被称作"二十一世纪的多氯联苯",是一类具有生态风险性的新型持久性有机污染物.本文在介绍PBDEs物理化学性质的基础上,分析了PBDEs在海洋中的时空分布变化趋势,重点总结了PBDEs在海洋中的生物积累、生物放大、生物转化行为及其对海洋生物的毒性,探讨了海洋环境中PBDEs未来的研究方向.     

多溴联苯醚在海洋环境中的分布及其对海洋生物的影响研究

持久性有机污染物多溴联苯醚(PBDEs)具有持久性、高生物蓄积性和高生物毒性等特征,它在海洋中广泛存在并呈现出浓度不断增加的趋势,对海洋生物的潜在威胁受到广泛关注。本文综述了PBDEs的来源、特性及其在海洋环境中的含量分布和对海洋生物的危害,并对可能的作用机理进行了探讨。同时,对PBDEs在海洋环境中的研究重点和趋势进行了展望。     

多溴联苯醚在海洋生物中的富集及毒性效应评述

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种新型的持久性有机污染物,在海洋环境中广泛存在,对海洋生物的影响也日趋加大,因此评价PBDEs的海洋生态效应十分必要.本文在简介海水中PBDEs化学行为的基础上,依次阐述PBDEs在海洋浮游生物、底栖动物、游泳生物体内的富集,其沿海洋生态食物链(网)的传递规律与毒性效应,还展望了PBDEs海洋生态效应今后需加强的研究内容.     

不同饵料密度下BDE-47和DBDPE联合作用对褶皱臂尾轮虫生殖力和存活力的影响

针对如今随着阻燃剂的更新换代,使得汇入海洋环境中的阻燃剂组分构成更加多样,造成的潜在危害更加复杂这一问题,本项目以四溴联苯醚(BDE-47)和十溴二苯乙烷(DBDPE)分别作为旧型和新型溴系阻燃剂代表,以海洋浮游动物-褶皱臂尾轮虫为对象,探究不同密度饵料藻培养下,BDE-47和DBDPE的联合作用对轮虫生殖力和存活力的毒性效应。研究结果表明,BDE-47和DBDPE作用均可导致轮虫的产幼数的降低,生殖期和存活时间的缩短,且BDE-47表现出更强的毒性效应。BDE-47和DBDPE联合作用时,对饱食轮虫的生殖期、产幼数和存活期表现为拮抗作用或相加作用,而对饥饿轮虫表现为协同作用。本项目为准确评价溴系阻燃剂更迭造成的潜在风险变化提供数据支持。     

中国典型红树林沉积物中多溴联苯醚和替代型溴系阻燃剂污染特征

本文研究了中国四省区(福建、广东、广西和海南)共16处红树林湿地表层沉积物中多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)和5种替代型溴系阻燃剂(alternative brominated flame retardants, ABFRs)的污染特征, 包括十溴二苯乙烷(decabromodiphenyl ethane, DBDPE)、1, 2-双(2, 4, 6-三溴苯氧基)乙烷[1, 2-bis (2, 4, 6-tribromophenoxy) ethane, BTBPE]、六溴苯(hexabromobenzene, HBB)、五溴甲苯(pentabromotoluene, PBT)和五溴乙苯(pentabromoethylbenzene, PBEB)。结果表明, PBDEs、DBDPE和BTBPE在我国红树林湿地沉积物中广泛存在, 而HBB、PBT和PBEB仅在部分红树林湿地检出。PBDEs总含量的均值范围为1.39~293ng·g^-1(干重), 其污染程度具有明显的空间差异性(p=0.016), 并且与当地人口和经济水平显著正相关(p<0.01)。在红树林沉积物样品中, BDE 209是最主要的同系物, 占PBDEs总含量的72%~96%; DBDPE和BTBPE是最主要的ABFRs, 浓度的均值范围分别为0.489~29.4ng·g^-1(干重)和0.0127~1.11ng·g^-1(干重)。BDE 209与其替代品DBDPE的含量显著正相关(p<0.01), 反映出二者在红树林湿地沉积物中空间分布的相似性, 这说明BDE 209和DBDPE可能具有相似的污染源和/或环境行为。DBDPE与BDE 209的浓度比值范围为0.0839~0.925, 表明我国红树林湿地沉积物中DBDPE的污染水平还未超过BDE 209, 但ABFRs逐渐替代使用而带来的环境问题不容忽视。     

渤海多溴二苯醚的分布特征及其风险评价

多溴二苯醚(PBDEs)属于新兴污染物,是一种性能优良的阻燃剂,在各种工业产品中广泛应用,而且存在于世界各地的海洋环境中。PBDEs还有持久性、远距离迁移性、生物累积性等特点,对海洋生态系统和人类造成严重危害。与此同时渤海又是我国唯一一个半封闭型的内海,有较差的自净能力以及与外界海水交换的能力,因此渤海区域PBDEs的研究在近十几年来受到了极大的关注。本文综述了PBDEs在渤海区域内的污染特征以及在海水、沉积物和生物介质中的含量水平与分布特征,并对与PBDEs相关的生态环境风险评价方式进行了总结,以期使读者深入了解渤海区域内PBDEs的污染现状及其危害,为以后此区域进行多溴二苯醚的污染防治和渤海生态环境治理等方面的工作提供可以借鉴的资料。     

四溴联苯醚对米氏凯伦藻生长及光合生理的影响

在实验生态条件下研究低溴代多溴联苯醚——2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)对赤潮甲藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)光合生理的影响.结果表明:1)以DMSO作为助溶剂时,BDE-47对米氏凯伦藻的96 h半数效应浓度(96 hEC50)为0.110 mg·L-1属于极高毒性物质(EC50≤1...     

褶皱臂尾轮虫(Branchionus plicatilis)响应四溴联苯醚(BDE-47)胁迫的能量代谢变化研究

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种典型的持久性有机污染物,对海洋生物和生态系统的可持续性构成严重威胁。以2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)作为胁迫因子,以褶皱臂尾轮虫(Branchionus plicatilis)作为受试生物,基于代谢组学技术探讨褶皱臂尾轮虫应对BDE-47胁迫时的能量代谢变化。24 h胁迫实验的结果表明:褶皱臂尾轮虫的滤水率(F)和摄食率(G)显著降低,抑制了其对能源物质的获取;褶皱臂尾轮虫α-淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性均受到抑制,降低了其对能源物质的消化效率;褶皱臂尾轮虫的总腺苷酸含量(TAP)随着BDE-47胁迫浓度的增加而不断下降,其能量状态发生了不利变化;褶皱臂尾轮虫的细胞能量分配(CEA)降低,是能量储备(Ea)减少和能量消耗(Ec)增加共同作用的结果。代谢组学分析表明褶皱臂尾轮虫的氨基酸代谢、脂质代谢和糖代谢产生了显著变化,发现了与氨基酸代谢、脂质代谢和糖代谢相关的26种差异代谢物和20条代谢通路,氨基酸、脂肪酸以及果糖水平显著下调,溶血磷脂酰胆碱(lysoPC)和磷酸乙醇胺(PE)显著上调。以上结果表明,BDE-47急性毒性胁迫影响了褶皱臂...     

深圳湾海域多溴联苯醚(PBDEs)生物累积及其高分辨沉积记录

深圳湾,毗邻香港,是深圳经济特区的重要经济发展和生态调节区域。为了更好地了解该湾多溴联苯醚（PBDEs）的生物累积规律及其污染历史,作者采集该海域19个鱼、2个虾、2个蟹和柱状沉积物样品,分析其中PBDE的组分与含量,以及生物体的δ^15N同位素、总脂含量和柱状沉积物的沉积年龄（^210pb）、总有机碳（TOC）。结果表明,深圳湾海域鱼类∑15 PBDEs组分的残余量为21—167ng／g lw（或0．17—4．16ng／g fw）,平均为（67&#177;42）ng／g lw或（2．00&#177;1．14）ng／g fw,其含量与生物体的δ^15N同位素和脂含量正相关,BDE-47、BDE-100为生物体中PBDE最优势组分且在所有生物样品中均检出,分别占46．5％、13．5％,肉食性的鱼类较植食性的鱼类PBDEs的生物累积总体上较高。柱状沉积物中∑22 PBDEs含量（0．07—4．85ng／g dw）近二十几年来有明显的上升趋势,平均沉积通量为0．25ng／（cm^2&#183;a）,丰度最高的PBDE组分为BDE-47、BDE-49、BDE-99、BDE-183（不包括BDE-209）;PBDEs在生物体和柱状沉积物中的含量位于全球PBDEs含量的中低端范围;鱼类等生物体中PBDE的生物-沉积物累积比值（BSAF）比值（〈0．8）较小,与相应的PBDE的log Kow（辛醇／水分配比）存在一定的正相关性。     

海洋环境有机磷酸酯的来源、分布与生物地球化学过程

继多种溴代阻燃剂加入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物黑名单后,有机磷酸酯（organophosphate esters, OPEs）作为替代品,生产和使用量日益增加。研究表明OPEs可通过大气长距离传输、河流输运等方式进入海洋环境,并对海洋生态系统产生一定风险。本文详细梳理了海洋大气、水体和沉积物介质,以及海洋生物体中OPEs的含量水平和分布特征,并探讨了OPEs的海气交换、大气沉降、洋流输运等物理过程,以及生物富集与转化、生物泵耦合和微生物降解等生物地球化学过程。考虑到OPEs仍在大量生产和使用并将持续进入海洋环境,系统的海洋OPEs连续监测和生态风险评估亟待开展。     

春秋季四溴双酚A在渤、黄海的分布及生物富集

针对四溴双酚A(TBBPA)作为常用溴代阻燃剂是持久性有机污染物(POPs)的一种,其在塑料制品、纺织品和各类树脂等一些高分子聚合物中广泛应用的同时,在水体与水生生物中含量不断升高,本文于2018年春季和2019年秋季在渤、黄海采集样本,测定水体中和浮游动物体内TBBPA的含量,研究TBBPA在渤、黄海海域的分布特征和...     

舟山渔场软体生物中PCBs的残留及潜在生态风险

本文测定了舟山渔场附近6个沿海城市5种软体动物体内多氯联苯的污染水平,并进一步探讨了其潜在来源以及生态风险。结果显示,样品中PCBs的总含量水平为18.0~95.9 ng/g干重,平均含量为51.9 ng/g干重,与世界其他海域相比处于中等污染水平。组分分析表明,五氯联苯和二氯联苯为主要组成。PCBs的健康风险HR值均远低于1,表明日常食用不会对人体健康产生明显危害。     

不同温度盐度下TBBPA对拟长腹剑水蚤的毒性效应

四溴双酚A(TBBPA)作为一种被广泛使用的溴代阻燃剂,是海洋环境中主要的有机污染物之一。在海洋污染检测和风险评估中,桡足类作为海洋生态系统中的关键环节被认为是理想的受试生物。实验以拟长腹剑水蚤(Oithonasimilis)作为受试生物,探讨了温度和盐度影响下TBBPA对拟长腹剑水蚤的毒性效应。实验测得TBBPA对拟长腹剑水蚤48h-LC50=3.106mg·L~(-1)。设定温度梯度10、20、30℃和盐度梯度10、20、30,拟长腹剑水蚤暴露在2.485、3.106、3.883mg·L~(-1) TBBPA中48h,死亡率均会随着温度升高和盐度降低而上升。慢性毒性实验结果显示,在15、20、25℃,盐度10、20、30条件下,拟长腹剑水蚤暴露在0.031和0.310mg·L~(-1) TBBPA中,存活率和孵化率没有显著变化(P0.05),温度盐度改变,TBBPA对其影响也不显著(P0.05);而0.031和0.310mg·L~(-1) TBBPA对发育时间(无节幼虫到桡足类幼体﹑桡足幼体到成体﹑第一只挂卵雌体的出现)和产卵间隔的影响显著(P0.05),改变温度和盐度,TBBPA的毒性效应也会相应改变;TBBPA对产卵量的影响会随温度的变化而变化,但盐度并没有引起显著变化(P0.05)。     

2种多溴联苯醚(BDE-47、BDE-209)对褶皱臂尾轮虫单一和联合毒性效应研究

为丰富海洋环境中多溴联苯醚污染对浮游动物毒性效应的研究,本文采用不同浓度的2种多溴联苯醚BDE-47和BDE-209作为胁迫因子,以褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)为受试生物,研究其单一及联合急性毒性效应。研究显示:单一急性毒性作用时,BDE-47胁迫对轮虫的48、72和96hLC50分别为2.113、0.376、0.163mg/L,均小于BDE-209各相应的LC50值,分别为11.162、1.237、0.295mg/L,说明BDE-47对褶皱臂尾轮虫的急性毒性大于BDE-209;二者联合作用时,分别采用浓度1∶1和毒性1∶1进行试验,应用Marking相加指数法计算AI(Additive index),评价二者对轮虫的联合毒性,2种试验配比方式得到的结果类似,暴露时间分别为24、48h时AI0,联合作用结果均为协同作用;72、96h时AI0,均表现为拮抗作用。结果表明,96h内随着暴露时间的增加,BDE-47和BDE-209对其联合毒性作用从协同作用转变为轻微的拮抗作用。     

杭州湾底泥得克隆污染状况及来源的初步研究

随着含溴阻燃剂的进一步限用或禁用,氯代阻燃剂得克隆(Dechlorane Plus, DP)以其良好的热稳定性和电化学性能成为推荐的替代品之一。作为添加型氯代阻燃剂,DP很容易从产品中脱落而成为环境中广泛存在的污染物,但相关的研究仍十分匮乏。本研究测定了杭州湾海域4个底泥柱状样品中DP的残留及异构体特征,并对DP在该海域底泥中的时空分布和可能来源进行了初步分析。结果表明,syn-DP和anti-DP在底泥样品中的含量分别为BDL~17.7 pg/g干质量(平均为2.9±3.2 pg/g干质量)和1.4~38.1 pg/g 干质量(平均为8.0±8.5 pg/g干质量),其污染程度相对全球范围处于较低水平。空间分布表明金山工业区可能对杭州湾DP的污染有一定贡献,DP在柱状底泥中的垂直分布未发现明显变化趋势。本研究中DP的f_syn平均值为0.25~0.28,表明研究海域底泥中的DP可能来自于远距离传输。     

四种卤代PTP1B抑制剂的化学合成及其活性研究

从松节藻中分离的含卤素化合物表现出显著PTP1B抑制活性。其中BPN效果最佳。为研究BPN侧链基团极性对其抑制活性的影响,本文以香兰素(1)为起始原料,经过溴代、氧化、还原、傅克烷基化以及酯化等反应,成功合成了新化合物2,3-二溴-1-(2-溴-3,4-二甲氧基-6-((4-硝基苯氧基)甲基)苯甲基)-4,5-二甲氧基苯(10)、4-((3-溴-2-(2,3-二溴-4,5-二甲氧基苄基)-4,5-二甲氧基苄基)醚)苯胺(11)、4-((3-溴-2-(2,3-二溴-4,5-二甲氧基苄基)-4,5-二甲氧基苄基)醚)-4-乙酰乙酸(12)和3-溴-2-(2,3-二溴-4,5-二甲氧基苄基)-4,5-二甲氧基苯甲醛肟(14)。通过1 H-NMR,13C-NMR等方法对目标产物进行了结构表征。并对化合物进行了PTP1B酶抑制活性的测定,结果表明化合物侧链极性对PTP1B酶抑制活性有显著影响。     

典型人工纳米材料对水生生物的毒性效应

纳米技术是近年来迅速发展起来的前沿科技领域,人工纳米材料(Manufactured nanomaterials,简称MNMs)具有尺寸小、表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,因而其具有独特的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等,使得其强度、韧性、比热、催化能力、导电率、扩散率、磁化率、光学、电磁波吸收性能等方面均优于普通材料。因而其被广泛的应用于材料、生命、环境、能源和国家安全领域。然而,随着其日益增加的产量和广泛应用,MNMs不可避免地在其整个生命周期过程(生产、贮存、运输、消费、处置或回收再生产)中被泄露到环境中。这些具有特殊物理化学性质的MNMs进入环境后,是否会导致特殊的毒性作用,从而给生态系统带来难以预料的影响,其潜在的环境效应和健康风险日益受到研究者的关注。MNMs可以有多种途径进入海洋,本文为了探究MNMs进入海洋生态系统后,会对水生生物造成什么样的毒性影响,主要通过典型人工纳米的生物毒性,人工纳米材料的放大和积累与人工纳米材料与其他污染物共存的影响这3个方面重点论述了典型人工纳米材料对水生生物的毒性效应。     

褐藻小粘膜藻的化学成分

应用正相硅胶、生物胶Bio-Beads、凝胶Sephadex LH-20柱色谱和反相HPLC等层析方法,从小粘膜藻(Leathesia nana)中分离得到7个化合物,通过IR、MS、1D和2DNMR等波谱技术鉴定为4-羟基苯甲酸(1)、3．羟乙酰基吲哚(2)、2,3-二溴．4,5-二羟基苯甲醛(3)、3-溴-4,5-二羟基苯甲醛(4)、2,3．二溴-4,5．二羟基苯甲基乙醚(5)、双-(2,3-二溴-4,5-二羟基卞基)-醚(6)和3．溴-4．(2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲基)-5-甲氧甲基苯二酚(7)。     

盐城滨海滩涂表层沉积物重金属生态风险评价

使用Arc GIs软件对江苏盐城国家级珍禽自然保护区内核心区外围滩涂表层沉积物中的镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)及镍(Ni)6种重金属含量及其分布特征进行空间插值分析,并采用环境风险指数法(HPERI)和Hakanson潜在生态危害指数法(ERI)进行重金属生态风险评价,旨在为滨海湿地生态系统健康和环境保护提供科学依据,为滨海保护区的开发利用提出合理化建议。研究结果发现,Cr、Ni、Pb的含量均高于背景值;Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属含量均低于国家I类标准,属I类沉积物;Cr为Ⅱ类沉积;环境风险指数法表明该区域Cr对环境污染的影响最大,综合环境风险由东南至西北呈现先增大、后减小、再增大的趋势;Hakanson潜在生态危害指数法结果表明Cd的潜在生态危害最大,综合潜在生态风险与环境风险指数的变化规律大致一致,以新洋港入海口和渔业活动最密集处为最高。六种重金属的综合潜在生态危害指数RI值均在40以下,远小于150,总体也属非常轻微程度的生态危害。     

山东近岸海域表层沉积物7种重金属污染特征和生态风险评估研究

本文综合运用单因子污染指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和沉积物质量基准法3种方法,研究和评价了2012年和2013年山东近岸海域表层沉积物重金属的污染特征和潜在生态风险。结果表明:山东近岸海域94%以上站位的表层沉积物重金属含量符合第一类海洋沉积物质量标准,沉积物质量良好;山东近岸海域重金属综合潜在生态风险低,各重金属潜在生态风险由高到低为HgAsCdPbCuCrZn(2012年)和HgCdAsPbCuCrZn(2013年),Hg在个别站位达中潜在生态风险程度,为主要污染因子;50%以上站位As含量介于美国佛罗里达州和加拿大沉积物质量基准的TEL—PEL之间,表明负面生物效应偶尔发生。应加强对山东近岸海域表层沉积物中重金属Hg和As的监测,重点关注二者相对高值区的潜在生态风险和负面生物效应。