典型卤代阻燃剂及其衍生物在极地生态系统中的赋存与生物富集

• Main Author: 孙慧中
• Other Authors: 张庆华
• Format: Other/Unknown Material
• Language: Chinese
• Published: 2018
• Subjects: 极地,多溴二苯醚,甲氧基和羟基多溴二苯醚,得克隆,生物富集 Polar Region,Polybrominated Diphenyl Ethers,Methoxylated And Hydroxylated Polybrominated Diphenyl Ethers,Dechlorane Plus,Bioaccumulation; Arctic; Antarctic; Antarc*
• Online Access: http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/41525

卤代阻燃剂因其优异的阻燃性能被广泛应用于工业生产和日用品中。作为添加型阻燃剂，卤代阻燃剂在添加产品的生产、使用和处置过程中通过挥发、渗出等方式释放出来，并对周边环境产生影响。本文以两种主要的卤代阻燃剂——多溴二苯醚（PBDEs）和得克隆（DP）——及其相关化合物甲氧基多溴二苯醚（MeO-PBDEs）、羟基多溴二苯醚（OH-PBDEs）、DP类似物（Dechlorane 602, Dechlorane 603, Dechlorane 604, anti-Cl10-DP, anti-Cl11-DP）为研究对象，分析其在南北极地区陆地和海洋环境中的浓度水平、同类物分布特征及生物富集、放大效应。 本研究优化了不同环境样品的前处理流程，并建立了气相色谱—三重四级杆质谱法分析极地样品中40种目标污染物（7种PBDEs、13种MeO-PBDEs、13种OH-PBDEs，以及7种DP及相关化合物即Decs）的仪器分析方法。样品经干燥、研磨后先后用正己烷/二氯甲烷和正己烷/甲基叔丁基醚的混合溶剂进行加速溶剂萃取。萃取液先经碱洗，将中性和弱极性组分（PBDEs、MeO-PBDEs和Decs）与极性组分（OH-PBDEs）分离。中性和弱极性组分经复合硅胶柱净化后浓缩，进行仪器分析。极性组分通过酸洗还原后，先用三甲基硅烷基重氮甲烷进性衍生化，再经复合硅胶柱净化后浓缩，进行仪器分析。以同位素内标法（PBDEs、MeO-PBDEs、OH-PBDEs）和内标法（Decs），采用相对响应因子法对目标物进行定量。本方法的标准曲线（线性范围：0.1~200 ng mL-1）响应因子的相对标准偏差（RSD）＜25%。在对实际样品的测定时也显示出良好的分析效果。 本文分析了北极黄河站周边及朗伊尔城附近多种环境介质中目标污染物的浓度水平、同类物组成、生物富集效应和营养级放大作用。北极陆地环境中∑Decs的浓度最高（15.4~18630 pg g-1 干重，dw），其次为∑MeO-PBDEs和∑OH-PBDEs（未检出~794 pg g-1 dw和3.14~1131 pg g-1 dw），∑PBDEs（5.57~270 pg g-1 dw）的浓度最低。海洋生物样品中四种污染物的浓度相当（未检出~59.2 ng g-1 脂重，lw）。北极植物对PBDEs和DPs均具有较强的生物富集作用，而对MeO-PBDEs和OH-PBDEs的富集能力存在物种间差异。对污染物在海洋食物网中营养级放大趋势的研究结果表明，仅部分MeO-PBDEs同类物和∑MeO-PBDEs存在营养级放大，PBDEs、OH-PBDEs和Decs均呈现营养级稀释的趋势。 南极长城站周边陆地环境样品和沉积物中∑PBDEs和∑Decs的浓度范围为2.33~32.7 pg g-1 dw和未检出~234 pg g-1 dw，而∑OH-PBDEs和∑MeO-PBDEs的浓度高达37.5~26412 pg g-1 dw和8.5~5050 pg g-1 dw。海洋生物样品中四种污染物的水平大致相当，分别为0.06~31.3 ng g-1 lw（∑PBDEs）、0.08~5.84 ng g-1 lw（∑MeO-PBDEs）、0.17~37.8 ng g-1 lw（∑OH-PBDEs）和未检出~19.3 ng g-1 lw（∑Decs）。生物富集因子的计算结果显示DPs和PBDEs在南极植物样品及海洋生物样品均呈现出较强的生物富集作用，而MeO-PBDEs和OH-PBDEs的富集能力存在物种差异。BDE-154和∑MeO-PBDEs在南极海洋食物网中呈现出显著的营养级放大作用，OH-PBDEs和Decs的浓度则呈现出随营养级稀释的规律。