有机磷阻燃剂在水生生物中的富集和食物链传递

At present, most of the researches on environmental behaviors of organophosphorus flame retardants (OPFRs) are mainly done in Europe and North America, and focus on the environment medium (such as air, dust, water and sediment) and a small amount of organisms. The biological enrichment and food web transfer characteristics of OPFRs are still unclear. Since the electronic and textile industries are well-developed in Pearl River Delta, but where the brominated flame retardants are restricted to use, we propose the project to research the biological enrichment and food web transfer of OPFRs in aquatic organisms from Pearl River Delta. We will calculate the bioaccumulation factors (BAFs), bio-sediment accumulation factors (BSAFs) and trophic magnification factors (TMFs) by detecting the concentrations of OPFRs in environment medium and aquatic organisms and the stable carbon and nitrogen isotopic compositions (δ15N and δ14C) of the aquatic organisms, to explore the bioaccumulation characteristics and food web magnification mechanisms of OPFRs in aquatic organisms. This project will help us to understand the bioaccumulation mechanism and the potential toxicity of OPFRs, and show great importance in evaluating the ecological risk of OPFRs correctly.

目前对有机磷阻燃剂（OPFRs）的环境行为研究主要见于欧洲和北美的报道，且主要集中于环境介质（大气、灰尘、水和沉积物）和少量生物体中含量报道，OPFRs在生物体内的富集及其沿食物链传递特征尚不清楚。珠三角地区电子工业和纺织业发达，本项目在溴系阻燃剂被大规模限制使用的背景下，提出以珠三角地区水生生物为研究对象，研究OPFRs在水生生物体内的富集特征及其沿食物链传递情况。项目通过测定环境介质和水生生物体内OPFRs的含量及生物体的稳定碳、氮同位素组成（δ15N和δ15C），计算水生生物对OPFRs的生物富集因子（BAF）、生物-沉积物富集因子（BSAF）和食物链放大因子（TMF）等环境参数，阐明这些污染物在水生生物体内的富集特征及其沿食物链迁移机制。本项目的完成，对于认识OPFRs在生物体内富集机理及其潜在的毒害作用、正确评价OPFRs的生态风险具有重要的意义。

随着溴系阻燃剂的逐步禁用，有机磷阻燃剂（OPFRs）的产量快速提高。“世界制造工厂之都”的珠江三角洲，电子家电，纺织和印染产业发达，这些行业废污水中的OPFRs对珠江的污染是不可忽视的，OPFRs进入环境后，可能被生物利用和富集，从而对生态系统和人体健康产生危害。本项目研究了广州某污水处理厂各工艺段中OPFRs的变化规律，发现ΣOPFRs在原污水中的含量在742～3276ng/L之间，整个流程中，ΣOPFRs去除率为23.4%，OPFRs单体的去除率大小顺序为TBP(63.6%)>TPhP(59.0%)>TEHP(43.5%)>TEP(20.6%)>TCEP(14.8%)>TCiP(8.1%)>TDCP(2.8%)。珠江三角洲重点入河排污口采集的水样溶解相，颗粒相和沉积物中，∑OPFRs分别为311~2111 ng/L，17~367ng/g 干重和17~132 ng/g 干重，在国际上处于中等水平。溶解相中主要污染物是TEP，TBP，TCEP，TCiP和TBEP，占83.4~99.1%，而颗粒物和沉积物中的主要污染物为TBP，TCEP和TCiP，占61.8~98.0%。OPFRs的沉积物/颗粒物-水相有机碳归一化分配系数(lgKoc)为2.72~5.13，它们与logKow线性拟合为显著正相关（p < 0.1），斜率均<1，表明相对于正辛醇来说，沉积物和颗粒物对OPFRs的亲和力较差。研究区域采集的6种鱼类(n=26)中，OPFRs的检出率极低，仅检出TPrP、TBP、TCEP和TCiP，检出率分别为3.9%，26.9%，34.6%和23.1%。∑OPFRs的浓度在nd~317 ng/g 脂重之间，在国际上处于较低水平，其均值为鲤鱼>鳊鱼>塘鲺>罗非鱼>餐条>鲢鱼。TBP、TCEP和TCiP的生物富集因子(BAFs)均值均<5000，表明OPFRs的生物富集作用较低。除TBP在罗非鱼中(1.10)和TCiP在鲤鱼中(1.81)外，生物-沉积物富集因子(BSAFs)的均值均<1，超出平衡分配理论预测范围，表明这些鱼类可能对某些OPFR单体具有生物降解或者生物富集作用。本研究初步了解了珠三角地区水体中OPFRs的污染状况，揭示了不同类型OPFRs在环境介质中的行为差异及其影响因素；有助于了解OPFRs对水生生物的影响，同时为有关部门制定OPFRs的管理政策提供科学依据。