羟基多溴联苯醚在水生态系统中的生物积累研究

羟基多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有环境风险的新兴污染物，它们已经在众多环境介质甚至人体内广泛存在，并具有甲状腺、神经及生殖等毒性作用。根据碎片常数法所估算的logKOW分析，该类化合物能够在水生生物体内富集。本项目拟以建立不同环境介质中OH-PBDEs的分析方法为基础，在实验室模拟和天然水环境下，系统研究OH-PBDEs系列物在水生态系统中的生物积累作用；揭示OH-PBDEs在水生生物体内不同组织、器官中的分布规律；以鲤鱼为模式生物，阐明OH-PBDEs在水生生物体内的富集动力学特征及其作用机制；同时选取典型的水生态系统，采用13C和15N稳定同位素技术确定食物链，研究OH-PBDEs在不同营养级别水生生物体内的富集规律和转移机制。本项目的研究不仅对于该类化合物的暴露评价和生态风险管理具有重要意义，而且也能为其污染防治提供理论支持。

1) 建立了OH-PBDEs的分析方法。在生物样品、水样及沉积物中OH-PBDEs及PBDEs同类物的加标回收率为62.6%～118.2%，方法检出限分别为0.35 ng/g～10.13 ng/g (脂重)、4.2 pg/mL～85.0 pg/mL、0.38 pg/g～3.69pg/g (干重)，且重现性较好。2) 测定和预测了OH-PBDEs理化参数。(1) 测定了OH-PBDEs对鲤鱼的96 h-LC50值，研究了其与量子化学参数之间的相关关系，建立了96 h-LC50的ELumo预测模型。(2) 测定了正辛醇-空气分配系数(KOA)，通过偏最小二乘分析，建立了KOA的量子化学参数预测模型。3) 研究了OH-PBDEs在水生生物体的分布规律和生物累积行为。应用半静态双箱模型模拟了鲤鱼对OH-PBDEs的生物累积，研究了其在肝脏、肾脏、脑及肌肉各组织中的分布规律及生物富集动力学。同时研究了渤海湾典型食物链中OH-PBDEs的生物迁移行为，得到结果：(1) OH-PBDEs在鲤鱼体内各组织中均有检出，且随着暴露浓度增加，相应含量逐渐增大。2'-OH-BDE68的分布规律为肝脏>肾脏>脑>肌肉，4'-OH-BDE17为肝脏>肾脏>肌肉>脑，4'-OH-BDE90为肝脏>脑>肾脏>肌肉，2'-OH-BDE123为肝脏>肾脏>肌肉>脑。(2) 4'-OH-BDE17、2'-OH-BDE68、4'-OH-BDE90和2'-OH-BDE123在鲤鱼各组织中富集与清除均遵循一级动力学；各组织对他们的蓄积能力均较强；吸收速率常数K1(d-1)分别高达23.8、357.1、49.0和76.7，基本上在18～25d达到富集平衡；清除速率K2(d-1)分别为0.028～0.061、0.030～0.101、0.022～0.074和0.03～0.19；半衰期T1/2(d)分别为11.5～28.9、6.9～23.1、9.4～31.5和3.7～25.7。暴露浓度对OH-PBDEs在鲤鱼体内的富集动力学有显著影响。(3) 研究了OH-PBDEs在浮游动物-贝类-甲壳类-肉食性鱼类中的生物迁移行为。过δ15N值确定了营养级，仅发现3-OH-BDE47在所有样品中均有检出，并可能具有一定的生物放大潜能。