BDE209在某湖泊底泥中的分布规律和污染程度评估.pdf

华中科技大学硕士学位论文BDE-209在某湖泊底泥中的分布规律和污染程度评估姓名：陈重军申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：康建雄20080605I摘 要 多溴联苯醚（PBDEs）作为一类溴代阻燃剂，广泛应用于各种电子产品和纺织品中PBDEs 跟许多其他持久性有机污染物（POPs）一样，具有难降解性、环境稳定性、 高脂溶性和生物放大作用， 并可以在环境中长距离迁移 研究发现， PBDEs具有干扰甲状腺激素的平衡、引起神经系统紊乱和致癌作用，在过去 30 多年间，PBDEs 在各类环境介质中被检出，且在环境和人体样品中的含量均呈增加趋势国内对 PBDEs 在沉积物中积累和分布的研究局限于沿海海岸和沉积三角洲地区，对内陆湖泊底泥中 PBDEs 的研究还是空白本文选择目前工业用量最大的十溴联苯醚（BDE-209）为研究对象，虽然对 BDE-209 的生态毒理性目前还不明确，但它在环境中和生物体内可以降解转化为五溴和八溴联苯醚等，都已被列入国际 POPs 公约因此，研究内陆湖泊底泥中 BDE-209 的分布和污染规律，对 PBDEs 的生态效应及污染治理的研究都具有十分重要的意义 本文对 BDE-209 样品前处理及气相色谱－负化学离子源－质谱联用法（GC-NCI-MS）分析 BDE-209 的测试方法进行了研究，采集了我国内陆某城市湖泊底泥，采用超声萃取预处理，并过活化硅胶层析柱对样品进行纯化，消除了其它干扰化合物对 BDE-209 的干扰，实现了准确定量。

实验检测得湖泊底泥中 BDE-209的含量为 40.08-175.87ng/g(干重)，方法回收率为 64.2-113.2%，效果良好文章还结合湖水水质、排污口和底泥含水率等情况，应用 Hakanson 单因素指数法对底泥中 BDE-209 的污染程度进行了初步评价，并对世界各地 BDE-209 的检出含量进行了比较研究 关键词：多溴联苯醚；阻燃剂；十溴联苯醚；湖泊；底泥 IIABSTRACT Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), as flame retardants, are extensively used in all kinds of electrical appliances and textile. Present works have proved that PBDEs have elicited several different types of toxic effects on organisms due to their persistence and potential for bioaccumulation as the same as other Persistent Organic Pollutants (POPs), such as thyroid hormone unbalance, neurological disorders and carcinogenic action. The studies have shown that PBDEs content is increasing in humanbeings’body and the environment and PBDEs is found in all kinds of environmental medium in the past 30 years. In China, researches on accumulation and distribution of PBDEs in sediments are limited to the coast and delta with sediment areas, the studies about PBDEs in inland lake’s sediment is blank. This article chooses BDE-209 which is considerably used in industry as the investigating subject .We are not sure whether the BDE-209 has toxic effects or not, however, BDE-209 can degrade into octa-BDE and penta-BDE in the environment and creature’body, which is included in the international POPs convention. Therefore, the study on the regular patterns of the distribution and pollution of BDE-209 has great significance to the researches on the ecology effect and reducing pollution. A method was established for determination of BDE-209 by gas chromatography/ negative chemical ionization/mass spectrometry (GC-NCI-MS).We use ultrasonic extraction to extract the BDE-209 from the sediment which collected from one inland lake in a city and clean up through activated silica gel chromatographic column. It was validated by analysis of certified reference material and environmental samples. Sediment samples are analyzed by the method and the results are 40.08-175.87ng/g (dw, dry weight).The method's coefficient of recovery is 64.2-113.2%.The paper use Hakanson single-factor index to evaluate the relation among the concentration of BDE-209, water quality, drain and water ratio in sediment, and contrast the concentration of BDE-209 with other region in the world. Keywords：：PBDEs; Flame retardant; BDE-209; Lake; Sediment 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保 密□，在____________年解密后适用本授权书 不保密□ （请在以上方框内打“√” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日本论文属于 11 绪论绪论 1.1 PBDEs 研究背景 环境激素（environmental hormone）又称内分泌干扰物质（endocrine disrupting chemicals，EDCs），指外源性干扰人和动物体内激素合成、释放、运输以及代谢机能的化学物质，主要由人类生产和生活活动释放到环境中，因其具有类似雌激素活性，也称环境雌激素（environmental estrogen）。

人类生产和生活使用和消费的部分生活必需品如塑料制品、电脑耗材、纺织用品等或多或少地含有各种内分泌干扰物质， 而在这些物品当中， 内分泌干扰物质是以非反应性形式添加， 即呈游离态，因而随着时间的推移，极易迁移进入环境，而广泛存在于大气、水体、土壤及生物体内目前已报道的 EDCs 对人类的生殖影响主要集中在生育力下降、后代生存能力减弱、影响激素分泌和激素活性、造成生殖解剖学结构的改变以及生物雌性化现象严重多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）就是一类环境激素，因此它们在环境中的存留和蓄积对人类的健康存在极大的威胁[1] 为降低火灾的发生频率和危害程度，各种阻燃型的化合物逐渐被添加到工业产品中，其中主要以添加型的溴系阻燃剂为主溴系阻燃剂的广泛使用和生产开始于20 世纪 70～80 年代多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs)作为一大类阻燃物质，已经越来越广泛地应用于各种消费产品中，尤其是电子产品如各种电视机和计算机的线路板，以及各种纺织品、塑料用品和家具用品中目前，多种PBDEs 已经被证明是内分泌干扰物，但因为生产条件和溴系阻燃剂本身的优势，使得 PBDEs 这类化合物被大量生产并广泛应用于工农业生产中，已经引起一定的环境问题。

在化学结构、化学性质、环境中的持久性和分布情况上，PBDEs与多氯联苯 (PCBs) 和DDT相似即具有难降解性、环境稳定性、高脂溶性和生物放大作用[2]目前在环境中的废水、 沉积物、 野生动物 (包括海洋哺乳动物、 鱼、 鸟和蛋) 和人类 (奶、血清和脂肪组织等) 均有PBDEs检出[3]由于PBDEs尚没有包括在斯得哥尔摩公约规定禁用的12种化合物名单中，因此对它的研究不够深入，但它在环境中浓度增长的速度很快，大约是每隔2-5年增加一倍，海洋哺乳动物如海豹的体内浓度，每隔1.8年2就能增加一倍[4] 1981 年，欧洲学者在狗鱼、鳗鱼、海洋鳟鱼体内发现了 PBDEs 的存在，这是人类第一次发现 PBDEs 存在于环境中[5] 1986 年， 欧洲一些国家发现 PBDEs 本身，特别是以其阻燃的高聚物的燃烧及热裂产物中含有有毒、致癌、致畸的多溴代苯并恶英(PBDD)和多溴代二苯并呋哺(PBDF)PBDEs 在环境中的迁移和降解转化，对生物和人体的健康产生了极大的威胁 近年来，国际上对 PBDEs 的研究越来越广泛，特别是对三溴联苯醚、五溴联苯醚、八溴联苯醚和十溴联苯醚等的研究越来越深入。

由于 PBDEs 的广泛存在和对人体潜在的威胁，国际上一些学者致力于筛选可以完全矿化多溴联苯醚类化合物的微生物菌株来解决此类污染物所引起的环境问题目前，可以完全矿化 PBDEs的微生物菌株，国际上尚无正式报道 有鉴如此，欧盟于2002年2月颁布了《关于报废电子电气设备指令》（WEEE）和《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》（ROHS）两项新指令，要求自2006年7月起， 在欧盟新上市的电子电气产品中禁用五溴联苯醚 (PeBDPO) 及八溴联苯醚(OBDPO) 中国是溴代阻燃剂的使用大国，但国内溴代阻燃剂的研究刚刚起步，而且主要集中于沉积物中多溴联苯醚的研究。