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环境与人体血液中发现十溴联苯醚新型转化产物及其健康风险

多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛应用于电子电器、建材、纺织和化工等行业的溴代阻燃剂。商业产品主要包括五溴联苯醚(Penta-BDEs)、八溴联苯醚(Octa-BDEs)和十溴联苯醚(BDE-209)。由于Penta-BDEs和Octa-BDEs具有显著的持久性和毒性,已被列入持久性有机污染物清单,而BDE-209是否列入仍存在争议。

近年来,随着欧美等国家逐步停止BDE-209的生产与销售,部分跨国企业将其生产转移至发展中国家,中国已成为全球最大的BDE-209生产基地。该化合物的大量生产和历史环境储存对我国生态环境和人体健康构成重大潜在风险,同时也带来国际履约等国家需求。

虽然BDE-209在生物体和人体内可富集,其自身毒性相对较低,但其转化产物及毒理研究是评估生态与健康风险的关键科学问题,也是决定BDE-209是否禁用的重要依据。国内外学者已对BDE-209脱溴转化产物及机制进行了系统研究,但其他形式的转化产物研究尚处于起步阶段,相关报道较少。

中国科学院广州地球化学研究所于志强研究员团队以电子垃圾高风险暴露区和典型城市为研究对象,针对大气、土壤及人体血液样品开展PBDEs研究,建立了从筛选、识别到结构预测、标样合成与确认的完整新化合物鉴定方法,在BDE-209新转化产物研究方面取得两项重要突破:

1)在电子垃圾拆解地区土壤/大气及广州室内外大气中,首次发现并通过合成标样确认了环境介质中普遍存在的溴氯混合联苯醚化合物,其中两个九溴一氯联苯醚系为未曾报道的新化合物。该成果证实PBDEs除脱溴转化成低溴代联苯醚外,还可通过溴氯原子的置换转化成溴氯混合化合物,为BDE-209环境介质中的分子结构转化提供新思路。

2)通过对电子垃圾拆解地区人体血液中持久性有机污染物(POPs)的筛选与分析,发现人体血液中可富集极高浓度的BDE-209,并首次发现十余个未知新化合物,大部分为含溴/含氯阻燃剂的转化产物。其中有3个未知化合物,经过发现、结构预测、合成标样及反复共注与确认,历时4年,最终鉴定出3个新高溴联苯醚的羟基代谢产物,证实高溴PBDEs如BDE-209可在人体内发生氧化代谢并生成相关代谢物。这是国际首次发现的高溴联苯醚代谢新化合物。

该研究为BDE-209的环境与人体健康风险评估提供了关键科学证据,并推动了新型污染物分子结构转化机制的深入理解。

上述成果发表在美国化学会Environmental Science & Technology杂志(Yu et al., 2010, 44: 3979; Yu et al., 2011, 45: 2619),在环境和人体血液中发现的五个新化合物获得美国化学学会CAS编号(C12H2Br8O2, 1227195-27-8; C12H2Br8O2, 1227195-28-9; C12HBr9O2, 1227195-29-0; C12Br9ClO, 1283109-74-9; C12Br9ClO, 1283109-75-0)。

(责任编辑:glia)