多溴联苯醚的污染与检测

【摘要】  多溴联苯醚(PBDEs)是全球关注的持久性环境污染物，存在于大气、土壤、底泥、动植物及人体血液和母乳等中。目前，环境中与人体内的PBDEs水平不断增高，且在垃圾拆解地区污染尤为严重。本文就PBDEs的污染现状和其检测结果作一综述。

【关键词】  多溴联苯醚 污染 检测

    多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs)作为溴化阻燃剂被广泛添加于塑料制品等中，但极易从产品中逸散出来进入环境［1］。20世纪80年代以来经检测发现，环境中PBDEs的含量逐年升高。仅对电脑产品来说，PBDEs就存在于线路板、电子元件、电缆、塑料外壳、键盘和显示器等中。1997～2004年，全世界有3?15～6?80亿台电脑被淘汰，(2～4)×109?kg(平均6?kg/台)塑料变成电子垃圾被回收或丢弃［2］，其中PBDEs占塑料重量的5%～30%［3］。这些电子垃圾大部分被输往家，在一些地区形成了电子垃圾拆解集散地，致使当地PBDEs的污染尤为显著。本文就PBDEs的污染现状和其检测结果作一综述。

    1PBDEs的污染来源

    PBDEs(化学通式为C12H(0～9)Br(1～10)O，其结构式见图1。依据苯环上溴原子取代数目和位置的不同，共有209种同系物)是一类持久性的有机污染物，在环境中非常稳定，难于降解并具高亲脂性，水溶性低，在水中的含量低，易于在沉积物中积累，有生物积累性并沿着食物链富集［1］。商业用PBDEs是溴化的二苯醚同系物混合物，主要含有五溴联苯醚(PeBDE)，八溴联苯醚(OcBDE)和十溴联苯醚(DeBDE)，也包括其它的PBDEs［4］。PeBDE主要被加入聚氨基甲酸酯泡沫用于制造家具、地毯和汽车座椅等；OcBDE主要用于纺织品和塑料中，如各种电器产品的机架，特别是用于电视和电脑产品。DeBDE是全球使用最广泛的PBDEs，占全部PBDEs产品80%以上，而PeBDE和OcBDE产品分别占PBDEs总量的12%和6%左右［1］。在产品的使用过程中，PBDEs可通过蒸发和渗漏等进入环境，焚化和报废含有PBDEs的废弃物也是PBDEs进入环境的主要途径。除此之外，阻燃剂生产厂也直接排放一些PBDEs。进入大气中的PBDEs会通过大气干、湿沉降作用向水体和土壤转移。特别是在一些电子垃圾拆解处理集散地，如我国广东贵屿地区，由于原始的和不规范的电子垃圾处理方式，造成大量的有毒物质释放，污染环境并危害人体健康，这些地区PBDEs污染尤为显著［5～8］。低溴代联苯醚比高溴代更易被生物体吸收和富集，而高溴代联苯醚有可能在阳光下降解为低溴代联苯醚。大气、水体和土壤中痕量的PBDEs可通过食物链最终进入人体，可能对人类和高级生物的健康造成危害，也可广域迁移，导致全球污染［3］。

     2PBDEs的检测结果

    各种环境和生物样品经过一定处理后，其PBDEs含量主要是采用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)进行检测。目前商品中使用的PBDEs以高溴代联苯醚(DeBDE)为主。DeBDE由于具有低挥发性和水溶性而极易吸附于泥土和颗粒上，所以大部分都沉积在距污染源较近河流的底泥中和空气的悬浮颗粒中。而低溴代联苯醚具有比高溴代联苯醚更高的挥发性、水溶性和生物富集性，所以普遍存在于河底底泥、水、空气和生物样品中。而贵屿地区的土壤、大气、河底底泥、鱼类及电子垃圾拆解工人血液中，高溴代和低溴代联苯醚含量都很高［5～8］。

    2?1土壤和底泥

    土壤中以高溴代PBDEs最为丰富，而水中低溴代PBDEs含量较高。瑞典南部的稻田由于使用污水处理厂的污泥作为肥料，土壤中BDE_209(DeBDE)的含量是对照组的79～3?973倍［9］。Yu等［5］测定了我国电子垃圾处理集散地广东贵屿地区的土壤，露天焚烧电子垃圾的区域总PBDEs含量是水库地区的7?200多倍，在所有检测地点中，BDE_209均占63?0%～81?0%。我国各地河底底泥中的总PBDEs含量相差很大。青岛近岸河底底泥中的总PBDEs含量在(177～5?510)pg/g干重，平均1?380?pg/g干重［10］。Luo等［6］测得贵屿河岸底泥中总PBDEs含量为(4?434～16?088)ng/g干重，河底底泥中总PBDEs含量为(55～445)ng/g干重，同时测得香港河底底泥中PBDEs含量为(16?1～21?4)ng/g干重。在这些地区测得的PBDEs同系物中，低溴代PBDEs(如BDE_47，99，153)含量较高，但在贵屿河底底泥中BDE_209含量同样也很高。

    2?2室内、外空气及灰尘

    室内空气中PBDEs含量一般高于室外，这是由于室内装饰材料、家具和电器中大都添加PBDEs作为阻燃剂，在使用过程中随温度变化等PBDEs会不同程度地逸散到空气中。美国大湖地区的研究显示［11］，室内空气中PBDEs水平高达800?pg/m3，远高于室外，一些职业环境室内PBDEs水平甚至可以高达67?000?pg/m3。同样的研究对家庭室内灰尘中PBDEs含量检测发现，平均含量达1?800?ng/g。Stapleton等［12］测定华盛顿家庭室内灰尘中总PBDEs含量为(780～30?100)ng/g干重，儿童通过灰尘摄入的PBDEs估计为(120～6?000)ng/d。室尘占PBDEs暴露的80?0%～93?0%，特别对初学走路的孩子，根据体重的不同，可能摄入大约100?mg/d的室尘(相对于成人50?mg/d)［13］。这些结果表明，室内空气和灰尘是人体PBDEs重要的暴露来源，尤其是对室内活动时间相对较多的儿童。Deng等［7］检测2004年贵屿大气灰尘，结果测定了22种同系物总PBDEs量为16?8?ng/m3，其中毒性最强的低溴代联苯醚占79?4%～95?6%，其总PBDEs量是对照组的58～691倍。大气中这样高浓度的PBDEs主要是由于在电子垃圾拆解过程中，大量的焚烧和烘烤(可导致聚合物解链)导致塑料等废弃物不断向环境中释放PBDEs。

    2?3食物

    PBDEs多存在于鱼体富含脂肪的组织中。贵屿的研究发现，鱼体PBDEs污染严重：河流中生长的罗非鱼平均总PBDEs含量为115?ng/g湿重，鱼肝中为2?687?ng/g湿重，生长的鲤鱼腹部肌肉平均总PBDEs含量为1?088ng/g湿重，是其它研究报道地区的10～1?000倍［6］。美国的一个研究发现，素食者血清中PBDEs水平［(12?4～127)ng/g］比一般美国人(4～366?ng/g)要低，所以估计肉类也是PBDEs的主要来源之一［14］。瑞典的食品检测结果也显示蔬菜和水果中的PBDEs含量较低：鱼类339?2?ng/kg湿重，肉和肉制品109?2?ng/kg湿重，蛋64?5?ng/kg湿重，油脂587?7?ng/kg湿重，蔬菜7?9?ng/kg湿重，根茎类7?4?ng/kg湿重及水果5?8?ng/kg湿重［15］。

    2?4人体血液和母乳

    人体PBDEs的暴露主要来源于生存环境和日常饮食。瑞典的电脑生产工人体内血清中PBDEs水平是26?ng/g脂质，而对照组(清洁工)是3?3?ng/g脂质［16］。这些职业暴露人群血清中PBDEs水平都比其它报道地区高。贵屿垃圾拆解工人血清PBDEs检测结果显示：高溴代联苯醚含量是对照组(电子垃圾潜在暴露的一般人群)的11～20倍，其中BDE_209含量最高为3?436?ng/g脂质，BDE_153和BDE_47的含量也都显著高于已报道的其它职业暴露人群［8］，说明贵屿地区PBDEs污染严重，环境中高浓度的PBDEs与人体内的高浓度紧密相关。

    PBDEs能透过胎盘，在胎儿的肝中检测到PBDEs，其水平为(4～98?5)ng/g脂质［17］。婴儿和初学走路的孩子体内PBDEs水平很高，研究显示是母乳和室尘暴露的结果［18］。目前检测到很多地区母乳中PBDEs水平也比较高，但不同国家母乳中PBDEs水平有差异，北美（美国和加拿大）的水平明显高于欧洲、亚洲和澳大利亚的报道水平。母亲每暴露于大约1?ng/(kg·d)的PBDEs，则由母乳喂养的婴儿就会暴露于约306?ng/(kg·d)的PBDEs［19］。最新的研究报道显示，居住在垃圾处理地的儿童体内PBDEs含量很高，PBDEs的代谢产物羟基化多溴联苯醚的含量也很高，且这些结果与室尘中PBDEs的含量水平相一致［20］。

    3展望

    大量研究表明，PBDEs在环境中稳定存在，并沿着食物链富集，最终通过食物、母乳、大气和室尘等蓄积在人体内。目前除了大量的有关身体负荷的基本数据(血液、母乳和脂肪组织PBDEs水平等)外，几乎没有研究证明PBDEs对人体暴露产生有害的健康影响，但大量实验室证据已经显示，PBDEs对实验动物具有肝肾毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神经毒性和致癌性等，能干扰内分泌，改变动物的本能行为，对人类特别是儿童可能具有潜在的发育神经毒性。资料显示，发达国家80%的电子垃圾进入、印度和巴基斯坦等国，其中中国又占了90%。在我国一些地区形成了电子垃圾拆解集散地，原始的拆解手段(露天焚烧、烘烤和酸洗等)使PBDEs等持久性有毒污染物不断向周围释放，严重污染了当地环境，危害人体健康。关注PBDEs造成的环境污染，同时加强其对人体健康危害的研究，是目前需要迫切解决的课题。

【】
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