水环境中十溴联苯醚的生物富集特性及生物毒性研究

作     者：张泽光 

作者单位：东华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈东辉

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：十溴联苯醚 生物毒性 生物富集 

摘      要：多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,简称PBDEs)是一种重要的溴系阻燃剂,并且在世界范围内被广泛应用。PBDEs具有难降解性、长距离迁移性和易在脂肪组织中富集等特性,对人体和动物具有致癌性,神经毒性和甲状腺毒性。近些年来在环境介质和生物体内中都检测出了PBDEs,包括在人体脂肪和母乳中,因此现在PBDEs的生态毒性和对人体健康潜在危害受到了人们广泛的关注。十溴联苯醚(BDE-209)是商业用阻燃剂中含量最大的一种多溴联苯醚,而我国消费量约占世界消费总量的四分之一,生产量占总产量的五分之一,因此非常有必要对BDE-209的生物富集性和毒性效应进行研究。 本文通过体外染毒的方式研究了BDE-209对鱼早鱼的毒性效应和其在鲤鱼体内的生物富集特性。通过急性毒性实验,得出BDE-209的96h-LC50为42mg/L,通过慢性实验,得到不同BDE-209暴露浓度和不同BDE-209暴露时间对鲤鱼肝脏内CAT酶和Na+/K+-ATP酶活性的影响。结果表明,CAT酶和Na+/K+-ATP酶活性先受到诱导升高,后受到抑制降低。各个暴露浓度组均对肝脏细胞造成了不同程度的氧化损伤,25mg/L浓度组造成的氧化损伤不可恢复。各个浓度组对肝脏细胞膜造成了损伤,但是通过细胞的自我调节可以恢复。 另外本文还以冷冻发光菌粉制剂测定法,蚤类48h-LC50急性活动抑制试验和14天慢性毒性试验来检测BDE-209的毒性。实验结果表明：BDE-209对发光菌的剂量-效应曲线为非线性,且急性毒性较小,浓度越高,抑制率越高,但高浓度下对发光菌的抑制率变化很小;BDE-209对大型蚤的急性毒性48h-LC50大于10mg/L,属于低毒;在14d慢性毒性试验中,当BDE-209暴露浓度≥10mg/L时,对大型蚤的繁殖和生存产生显著影响,浓度越高,繁殖能力和生存能力下降越大。 通过umu遗传毒性试验测定了BDE-209遗传毒性,得出BDE-209具有遗传毒性作用,可以诱导DNA产生损伤,1g BDE-209的遗传毒性与1.12g4-NQO相当。 本文研究了16天内,在BDE-209两个暴露浓度(2.5mg/L,25mg/L)下,鱼肉对BDE-209的富集和降解趋势。试验结果表明,在不同暴露浓度下,鱼肉中BDE-209的富集浓度均在第8天最高,之后开始下降;鱼肉中低溴联苯醚的富集浓度在ng/g级,远低于BDE-209富集浓度(μg/g)。 本论文通过以上一系列试验,分析了在不同水生生物级别十溴联苯醚的毒性,为控制多溴联苯醚对人类和水生生物的危害提供技术参数。