羥基多溴聯(lián)苯醚的污染現(xiàn)狀及研究展望

程 杰，呂兌安

（自然資源部第二海洋研究所，浙江杭州 310012）

羥基多溴聯(lián)苯醚（Hydroxylated polybrominated diphenyl ethers，OH-PBDEs）作為多溴聯(lián)苯醚（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）的衍生物已在多種環(huán)境介質(zhì)甚至人體內(nèi)被檢出，由于其大量的存在、廣泛的分布以及在某些毒理效應(yīng)方面表現(xiàn)出比母體PBDEs更高的毒性，受到國內(nèi)外學者的密切關(guān)注。OH-PBDEs一方面可經(jīng)生物體代謝產(chǎn)生，另一方面，在海洋環(huán)境中可天然合成。而沉積物中有機質(zhì)的累積，將影響OHPBDEs在水域多介質(zhì)環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、生物有效性等過程。

1 OH-PBDEs的污染現(xiàn)狀及毒性

PBDEs曾是最常用的溴代阻燃劑之一，其四溴、五溴、六溴及七溴聯(lián)苯醚被認為可嚴重危害生態(tài)環(huán)境和人類健康，2009年被列入《斯德哥爾摩公約》[1]。在這之前的30a內(nèi)，其在人體母乳、血液以及其他組織中的含量每4～6a即增長一倍[2]。

1.1 OH-PBDEs的污染現(xiàn)狀

大量研究發(fā)現(xiàn)，OH-PBDEs作為PBDEs的衍生物，已廣泛分布于各類非生物環(huán)境介質(zhì)、鳥類、魚類、哺乳動物甚至人體組織內(nèi)，主要以三溴至六溴同系物形式存在。如在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，從藻類、海綿、海鞘以及貽貝這類低營養(yǎng)級的海洋生物，到鯨魚、北極熊以及海豹這類高營養(yǎng)級的哺乳動物體內(nèi)，以及一些非生物環(huán)境如海水、沉積物及雨雪中均有檢出[3-6]，且在多種海洋生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了較高質(zhì)量分數(shù)的OHPBDEs和MeO-PBDEs。L?fstrand等[7]在波羅的海紫貽貝中檢測到7種OH-BDE，ΣOH-PBDEs濃度達到160～3 500ng/g（脂重）。Zhang等[8]在遼東灣采集了23個表層沉積物樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6-OH-BDE-47的檢出率達100%。Wan等[9]還在韓國某三個城市的孕婦母血和胎兒血中檢出了6-OH-BDE-47，且胎兒血液中含量更高。且有研究指出，依據(jù)在香港當?shù)佤~市場中采集的十種淡水魚和十種海魚類中檢出的OH-PBDEs濃度和MeO-PBDEs的濃度[10]，估算香港市民由于食用魚類而攝入OH-PBDEs和MeO-PBDEs的日攝取量為0.02～0.43和0.50～4.3（kg·d）?？梢?，OH-PBDEs已在環(huán)境中廣泛存在，且能通過食物鏈累積給生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成威脅。

1.2 OH-PBDEs的可能來源及毒性

目前，研究發(fā)現(xiàn)OH-PBDEs可能有兩種來源[11]：①OHPBDEs和MeO-PBDEs是海洋環(huán)境中的天然產(chǎn)物。通過海洋中藻類、海綿類生物的自身生物合成可以在海洋中產(chǎn)生OHPBDEs和MeO-PBDEs，并通過14C同位素研究方法已經(jīng)得到證明。②還可由PBDEs在生物體內(nèi)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化形成，如通過細胞色素P450酶（CYP450）的作用，PBDEs在生物體內(nèi)形成1個OH-或2個OH-的OH-PBDEs。雖然有關(guān)OH-PBDEs的來源探究仍在進行之中，但研究已經(jīng)證實OH-PBDEs會對生殖發(fā)育系統(tǒng)產(chǎn)生顯著影響，并可顯著影響到人類腎上腺皮質(zhì)癌細胞系中芳香酶的活性和基因表達[4]；此外，體內(nèi)的甲狀腺激素水平還會受到顯著影響，因為OH-PBDEs和甲狀腺激素兩者的結(jié)構(gòu)相似，使其亦可與甲狀腺激素轉(zhuǎn)移蛋白相結(jié)合[12]。

2 研究展望

已有的研究工作讓我們對OH-PBDEs有了一定的認識，但仍有問題尚未被闡明。沉積物作為眾多水生生物的棲息地以及OH-PBDEs在水體中的主要分布相，成為許多水生生物吸收OH-PBDEs的重要途徑之一。有研究表明，海洋環(huán)境中已有的OH-PBDEs累積可能是中華鱘體內(nèi)OH-PBDEs的來源[6]?，F(xiàn)有報道多是采用OH-PBDEs總量來反映環(huán)境污染現(xiàn)狀，然而，并非所有存在于環(huán)境中的污染物都可被生物所吸收利用，并在生物體內(nèi)產(chǎn)生毒性效應(yīng)，污染的風險很大程度上取決于污染物在環(huán)境中的生物有效性。

有機質(zhì)的數(shù)量、性質(zhì)都可能影響到疏水性有機污染物（HOCs）的生物有效性[13]。進入沉積物的HOCs將發(fā)生一系列物理化學過程，其中最關(guān)鍵的過程是吸附/解吸附，其決定了污染物的生物有效性[14]。一般認為，有機質(zhì)可看作雙模式吸附劑[15]：當污染物進入橡膠質(zhì)有機質(zhì)中，主要的吸附方式為分配作用；對于玻璃質(zhì)有機質(zhì)，則孔的填充作用和分配作用同時進行。不同組成的有機質(zhì)對生物有效性的影響也不同。腐殖酸由于容易在局部形成疏水微環(huán)境，使HOCs分配于其中，增大其溶解性，從而促進了有機物的水溶性。有研究表明，有溶解性有機質(zhì)存在時，氯苯和多氯聯(lián)苯的緩慢解吸量明顯增多[16]；另一方面，若非水溶性有機質(zhì)含量比較高時，對HOCs的生物富集會產(chǎn)生明顯抑制作用[17]。沉積物中有機質(zhì)的來源有多種途徑，其一來源即是腐殖化的有機質(zhì)。Fei等[18]在采自香港維多利亞港的沉積物中添加新鮮有機質(zhì)，模擬分解過程，發(fā)現(xiàn)有機質(zhì)分解過程對雙酚A等三種物質(zhì)在沉積物中吸附和解吸有很大影響?？梢?，由于有機質(zhì)分解對沉積物中HOCs吸附和解吸的影響，必將對沉積物中HOCs的生物有效性產(chǎn)生影響。因此，鑒于OH-PBDEs在環(huán)境中的廣泛存在及毒性效應(yīng)，為更好地預(yù)測沉積物中OH-PBDEs的生物富集和食物鏈傳遞，需要更多的研究來揭示沉積物中OH-PBDEs的生物有效性相關(guān)問題。

3 結(jié)束語

作為一種重要的環(huán)境介質(zhì)，沉積物是污染物在水體中遷移轉(zhuǎn)化的載體、歸宿和蓄積庫。有機質(zhì)作為沉積物的一個重要組成部分，其對沉積物中污染物的遷移轉(zhuǎn)化、毒性和生物有效性均有重要影響。因此，雖然國內(nèi)外學者在有機質(zhì)影響污染物環(huán)境行為等方面做了大量工作，但針對有機質(zhì)對沉積物中OH-PBDEs生物有效性的影響還需繼續(xù)研究，將有利于更加深入地了解OH-PBDEs的環(huán)境行為及歸宿，對評價OHPBDEs生態(tài)和健康風險具有重要意義。