羥基多溴聯苯醚的污染現狀及研究展望

程 杰，呂兌安

（自然資源部第二海洋研究所，浙江杭州 310012）

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

1 OH-PBDEs的污染現狀及毒性

PBDEs曾是最常用的溴代阻燃劑之一，其四溴、五溴、六溴及七溴聯苯醚被認為可嚴重危害生態環境和人類健康，2009年被列入《斯德哥爾摩公約》[1]。在這之前的30a內，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的污染現狀

大量研究發現，OH-PBDEs作為PBDEs的衍生物，已廣泛分布于各類非生物環境介質、鳥類、魚類、哺乳動物甚至人體組織內，主要以三溴至六溴同系物形式存在。如在海洋生態系統中，從藻類、海綿、海鞘以及貽貝這類低營養級的海洋生物，到鯨魚、北極熊以及海豹這類高營養級的哺乳動物體內，以及一些非生物環境如海水、沉積物及雨雪中均有檢出[3-6]，且在多種海洋生物體內發現了較高質量分數的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，結果發現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，依據在香港當地魚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）。可見，OH-PBDEs已在環境中廣泛存在，且能通過食物鏈累積給生態系統和人類健康構成威脅。

1.2 OH-PBDEs的可能來源及毒性

目前，研究發現OH-PBDEs可能有兩種來源[11]：①OHPBDEs和MeO-PBDEs是海洋環境中的天然產物。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生OHPBDEs和MeO-PBDEs，并通過14C同位素研究方法已經得到證明。②還可由PBDEs在生物體內經生物轉化形成，如通過細胞色素P450酶（CYP450）的作用，PBDEs在生物體內形成1個OH-或2個OH-的OH-PBDEs。雖然有關OH-PBDEs的來源探究仍在進行之中，但研究已經證實OH-PBDEs會對生殖發育系統產生顯著影響，并可顯著影響到人類腎上腺皮質癌細胞系中芳香酶的活性和基因表達[4]；此外，體內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構相似，使其亦可與甲狀腺激素轉移蛋白相結合[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，海洋環境中已有的OH-PBDEs累積可能是中華鱘體內OH-PBDEs的來源[6]。現有報道多是采用OH-PBDEs總量來反映環境污染現狀，然而，并非所有存在于環境中的污染物都可被生物所吸收利用，并在生物體內產生毒性效應，污染的風險很大程度上取決于污染物在環境中的生物有效性。

有機質的數量、性質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將發生一系列物理化學過程，其中最關鍵的過程是吸附/解吸附，其決定了污染物的生物有效性[14]。一般認為，有機質可看作雙模式吸附劑[15]：當污染物進入橡膠質有機質中，主要的吸附方式為分配作用；對于玻璃質有機質，則孔的填充作用和分配作用同時進行。不同組成的有機質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，有溶解性有機質存在時，氯苯和多氯聯苯的緩慢解吸量明顯增多[16]；另一方面，若非水溶性有機質含量比較高時，對HOCs的生物富集會產生明顯抑制作用[17]。沉積物中有機質的來源有多種途徑，其一來源即是腐殖化的有機質。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，模擬分解過程，發現有機質分解過程對雙酚A等三種物質在沉積物中吸附和解吸有很大影響。可見，由于有機質分解對沉積物中HOCs吸附和解吸的影響，必將對沉積物中HOCs的生物有效性產生影響。因此，鑒于OH-PBDEs在環境中的廣泛存在及毒性效應，為更好地預測沉積物中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的生物有效性相關問題。

3 結束語

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