珠三角菜地土壤中六溴环十二烷的环境行为及生物有效性研究

六溴环十二烷（简称HBCDs）是一种添加型含溴阻燃剂，随着生产和生活释放到环境中，具有持久性、生物积累效应和生物毒性，是一种潜在有机污染物。到目前为止，国内外对环境中HBCDs的研究相对不多，更缺乏对菜地土壤中HBCDs的环境行为和生物有效性研究。本课题选取珠江三角洲菜地土壤系统中HBCDs三种非对映异构体为研究对象，以LC-MS/MS分析技术为基础，结合田间调查采样，查明珠江三角洲蔬菜基地HBCDs污染特征和污染来源，同时通过室内土壤培养、盆栽试验和溶剂萃取试验，探讨土壤对HBCDs各异构体的吸附-解吸动力学特征，揭示污染土壤中蔬菜吸收累积HBCDs各异构体的规律及其与HBCDs生物有效性的关系，阐明土壤-蔬菜体系中HBCDs的环境行为及其影响机制。为污染土壤中HBCDs的环境风险评价提供科学依据，同时对低污染土壤的安全利用及农产品的安全生产也有重要的学术价值。

六溴环十二烷(HBCDs)是目前世界上使用最广泛的溴系阻燃剂之一。具有高度疏水性、稳定性，易从产品中释放进入环境，对生物体具有持久性、蓄积性的毒害作用。但目前针对HBCDs及其异构体来源、分布以及环境命运报道还不多，植物对其吸收、迁移的报道更少。因此我们的研究内容主要是土壤中HBCDs的污染状况、环境行为及生物可利用性。. 本研究首先测试了广东清远电子垃圾拆解地土壤中HBCDs 及重金属的含量、调查了HBCDs异构体组成特征及重金属分布和垂直变化趋势，以了解电子废物拆解场地及周边土壤的污染特征。结果表明，该地区土壤中HBCDs的浓度范围为11.1-106.7ng g-1干重，所有样品均测试到HBCDs三个异构体，根据测定结果和文献调研，表明我国土壤中HBCDs含量比多溴联苯醚含量低1-2个数量级，还不是溴系阻燃剂的主要污染来源。该地区样品之间的异构体组成不同，说明发生了异构体转化。有关HBCDs异构体转化机理目前还没有研究清楚，需要更多的异构体分析。对该地区重金属污染状况的调查结果表明，该地区重金属污染风险已达重度至极严重，其中Cd Cu元素污染风险最高。其次通过盆栽试验，探讨蔬菜种植对HBCDs在土壤中行为的影响。结论如下：1.在对照组（无蔬菜种植）与单污染组土壤中总HBCDs浓度下降约88％左右，混合污染组（镉+目标污染物）土壤中HBCDs的浓度下降高达92％以上，土壤对HBCDs的物理吸附是导致HBCDs浓度下降的重要原因。同时金属污染物镉的存在进一步促进了土壤对HBCDs的物理吸附。2.随着HBCDs浓度的增高，促进了蔬菜对HBCDs 的吸收。3.在相同条件下，镉的存在使得蔬菜对目标污染物的吸收降低，抑制HBCDs的生物有效性。4.所种植蔬菜样品中叶部HBCDs含量低于根部含量，迁移系数F约为25%。5. 在土壤样品中分布规律为α-HBCD>β-HBCD>γ-HBCD；蔬菜样品中分布规律为α-HBCD>γ-HBCD >β-HBCD。根据计划，本项目在国内外期刊，例如《Science of the Total Environment》、《Marine Pollution Bulletin》等发表了六篇论文。对土壤中HBCDs各异构体来源、分布、组成特征以及蔬菜对其吸收、迁移、生物有效性的探讨是本项目重要的成果。