北极地区和电子垃圾拆解地典型 POPs生物累积放大效应

• Main Author: 朱超飞
• Other Authors: 张庆华
• Format: Other/Unknown Material
• Language: unknown
• Published: 2015
• Subjects: 持久性有机污染物; 北极; 电子垃圾拆解地; 浓度水平; The Arctic; 营养级放大; E-waste Recycling Region; Pops; Concentration Level; Trophic Magnification; Arctic
• Online Access: http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/34485

持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）是一类具有环境持久性、高毒性、生物富集和长距离迁移特性的化合物。进入环境的POPs会沿着食物链（网）进行迁移，最 终在高营养级生物体内富集，从而造成潜在危害。本文以五种典型POPs（PCBs、PCDD/Fs、PBDEs、PBDD/Fs和HBCDs）为研究对 象，分析它们在北极背景区和台州电子垃圾拆解地中的浓度水平、单体分布特征，生物浓缩（富集）及放大效应。 研究了北极新奥尔松地区环境样品中PCBs和PBDEs的浓度水平和生物富集特征。结果显示?25PCBs在土壤、植物和鹿粪中的浓度分别为 0.57-2.52、0.30-1.16和0.56-0.98 ng g-1（干重，dw）。非商品化生产的CB-11是最主要PCBs贡献单体，占?25PCBs的16.0±9.8%。5种手性PCBs（CB-95、- 136、 -149、-174和-176）在土壤和六类植物中的手性特征显示，CB-95表现出明显的对映异构体选择性迁移，而其他几种手性PCBs特征不明 显。?13PBDEs在土壤、植物和鹿粪中的浓度分别为1.7-416、36.7-495和28.1-104 pg g-1 dw。BDE-47、-99和-183是主要的PBDEs贡献单体。污染物的生物富集因子（BAFs）（土壤和植物之间）因PCB和PBDE单体的不同， 以及植物种类的不同有所差异。六类植物样品中?25PCBs和?13PBDEs的BAFs分别为0.28-0.71和2.41-44.3，Log BAFs与土壤中PCBs和PBDEs的浓度呈显著负相关关系（R2=0.73，p<0.0001；R2=0.91，p< 0.0001）。 研究了台州电子垃圾拆解地水生食物网中PCBs、PCDD/Fs、PBDD/Fs和HBCDs的生物累积放大效应。其中PCBs浓度最高，其次是 HBCDs，PCDD/Fs和PBDD/Fs浓度水平较低。PCB的平均总浓度（Σ25PCBs）在60.2（蟾蜍）至2272 ng g-1 dw（黄鳝）之间，毒性当量浓度TEQ为3.02-2351 pg WHO2005-TEQ g-1 dw；指示性PCBs占?25PCBs的58.3-98%，CB-118是dl-PCBs的50.3-61.4%，四至六氯代CBs占?PCBs的 63.7-90.2%。2,3,7,8-位取代的平均PCDD/Fs浓度（?17PCDD/Fs）为31.9-325 pg g-1 dw，对应的TEQ是2.36-12.9 pg WHO2005-TEQ g-1 dw；单体分布以OCDD和OCDF为主（占?17PCDD/Fs的96.7%）。PBDD/Fs的浓度为5.18-69.0 pg g-1 dw，TEQ是0.62-2.58 pg WHO2005-TEQ g-1 dw（基于PCDD/Fs的毒性当量因子进行计算）；1234678-HpBDD和1234678-HpBDF之和占?11PBDD/Fs的 56.3-92.8%。三种HBCD异构体浓度之和（?3HBCDs）在5.02（福寿螺）至147 ng g-1 lw（鲫鱼）之间，对映异构体以α-HBCD为主。PCBs表现出明显的生物浓缩特征，生物浓缩因子（BCF）的对数值在1.0-6.6之间，以CB- 205（鲫鱼）最高，CB-11（青蛙）最低。BCF与KOW和PCBs的氯代水平之间均存在显著的二次曲线关系（R2=0.533，p< 0.001；R2=0.568，p<0.0001）。PCBs和PBDD/Fs均未表现出明显的营养级传递趋势，PCDD/Fs呈现出非显 著性的营养级稀释作用，ln ?3HBCDs与营养级之间存在正的线性相关性（R2=0.54, p=0.17），计算出的TMF为2.29，即HBCDs表现出营养级放大趋势。 研究了台州电子垃圾拆解地陆生食物网中PCBs、PCDD/Fs、PBDD/Fs和HBCDs的生物累积放大效应。PCBs的浓度最高，其次是 HBCDs，PCDD/Fs和PBDD/Fs处于较低水平。珠颈斑鸠体内Σ25PCBs的浓度最高（379-441 ng g-1 dw，均值416），蜻蜓（14.2-138 ng g-1 dw，均值55.0）和蚂蚱（13-65.7 ng g-1 dw，均值34.1）处于较低水平，TEQ值在0.32-305 pg WHO2005-TEQ g-1 dw之间。单体分布以指示性PCBs为主，占?25PCBs的76.4-95.3%，CB-118占dl-PCBs的50.2%-63.2%，三至六氯代 CBs占?PCBs的85.2-98.2%。平均?17PCDD/Fs浓度和TEQ分别为22.4-827 pg g-1 dw和3.57-8.76 pg WHO2005-TEQ g-1 dw，OCDF、OCDD和12378-PeCDD占Σ17PCDD/Fs的比例为14、10.8和9.26%。?11PBDD/Fs的浓度和TEQ分别 为9.81-41.8 pg g-1 dw和0.86-1.95 pg WHO2005-TEQ g-1 dw，单体分布以1234678-HpBDD和1234678-HpBDF为主（占?11PBDD/Fs的47.9-81.2%）。?3HBCDs浓度在 0.91（蜻蜓）至40.3 ng g-1 lw（老鼠）之间，低营养级生物以α-HBCD为主，高营养级以γ-HBCD为主。?25PCBs的生物富集因子（BAF）为2.24-380，单体中以 CB-126的平均BAF最大（322），物种中一珠颈斑鸠体内的平均BAF最大（177）。17种2,3,7,8-取代的PCDD/Fs单体 中，123478-HxCDD的平均BAF最大（33.9），其次为OCDF（17.1）和2378-TCDD（14）。PCBs和PBDD/Fs均未表 现出明显的营养级传递趋势；PCDD/Fs呈现显著性的营养级放大趋势，TMF为14.8；α-HBCD和?3HBCDs的TMF为0.05和0.08， 显示出营养级稀释趋势。