环境污染物的合成研究文献综述

环境污染物溴代二苯醚类合成开题报告

一前言

土壤质量的优劣直接影响着人类健康和生态安全。土壤作为污染物质的蓄积库，承担着环境中大约90％的污染物质[1]。随着我国工农业生产的迅速发展，越来越多的有机、无机有害物质进入土壤，严重影响了农产品的品质与安全，威胁我国的农业可持续发展和国家生态环境安全[2]，土壤污染防治已成为我国环境污染治理的重要任务之一。

溴代阻燃剂（BrominatedFlameRetardants，BFRs）是一类用于塑料、电器产品、建筑和纺织等材料中的添加剂[37]，主要包括PBDEs、四溴双酚A（TBBPA）和六溴环十二烷等。由于BFRs的高生物富集性、生物毒性和类分泌干扰活性等[5,89]，目前已成为国际上广为关注的重要环境污染物之一，有关其降解、转化、迁移和残留等归趋及相关机理的研究正成为当前科研的热点和前沿。BFRs作为广泛使用的阻燃剂，世界用量不断上升，在世界范围内的土壤等环境中已经普遍检出[5,78,1011]，可以预见其在环境中的污染水平短期内还将持续增长。近几年，在我国环境中不断有BFRs（主要是PBDEs和TBBPA）的检出报道[7,1221]。

BFRs和重金属是电子线路版的重要成份[22]，在电子垃圾拆解场所（如我国广东和浙江），BFRs和重金属经常同时存在，呈现高浓度的复合污染状态，如Cd达11mgkg1干土，而PBDEs达32mgkg1干土[23]，对周边环境造成严重污染[24;25]。重金属元素中，镉是我国土壤中污染最为普遍的重金属元素，对我国生态环境和人体健康具有极大的危害，不断发生的镉米事件更是引起了民众对其广泛关注[26]。BFRs和重金属复合污染已成为我国的一个现实土壤环境问题，深入开展土壤BFRs与重金属复合污染的研究，特别是从宏观和微观两个层面上理解其在土壤中的迁移、转化和残留过程，在生物体内的代谢、致毒过程以及其交互作用的微观机制，准确评价复合污染对农田生态系统及农产品安全的长期影响，已成为我国环境科学研究的当务之急，对我国的土壤环境保护、食品安全保障具有十分重要的意义。

BFRs在土壤溶液中的溶解度尽管很低，但也可在植物和土壤动物体内富集[10,40,44]。BDE209在植物根部的富集和植物根中脂肪含量相关，并在植物体内检测到脱溴和羟基化代谢产物[44]。BFRs对动植物会有一定的毒性，如小麦（Triticumaestivum）暴露于高浓度TBBPA污染土壤能引起机体的氧化损伤[54]。TBBPA对蚯蚓也能诱导体内产生羟基自由基、产生氧化协迫并导致机体损伤[55]

二、国内外研究状况

作为一类新兴污染物，BFRs在天然环境中的降解、转化等过程近几年才引起人们的重视，所以相关报道较少，研究结果也不一致。目前文献中主要关注BFRs在厌氧环境中降解，报道的降解途径都为还原去溴[5,8,2731]。BFRs在环境中的降解和其溶解度有关，BDE209尽管在理论上易于脱溴，但因其生物可利用性极低，在环境中降解缓慢，半衰期gt;390天[3132]，而溶解度相对较大的低溴代BDEs可快速厌氧降解，如二溴代BDE15在沉积物中可彻底脱溴[27]。不同厌氧环境中微生物群落结构不同（硝酸根还原菌、铁/锰还原菌、硫酸根还原菌、产甲烷菌），BFRs的降解或消除速率也不同，例如TBBPA在厌氧沉积物中的消除半衰期在5130天[3335]。虽然已经分离和鉴定出部分能够厌氧降解BFRs的细菌[3637]，但这些菌只能脱溴，不能进一步利用脱溴产物。在BFRs在好氧环境中的降解和转化方面，目前有关于TBBPA[3842]和单溴代的BDE3[43]的研究报道，发现了TBBPA的单-或双甲基醚化合物，说明TBBPA在好氧环境中的这种降解机理实际上是甲基醚化，而没有真正的降解成小分子。BDE209在土壤中，也能好氧脱溴并形成羟基化产物[44]。有关BFRs好氧降解成为小分子产物的现象，仅在纯微生物培养基中被观察到[41,45]。植物根系分泌物能提高土壤微生物活性，促进BDE209在土壤中的降解，并生成多种脱溴产物[46]。

有机污染物在环境中的转化产物及其环境行为是全面评价污染物环境危害的重要依据。目前有关BFRs在环境中转化产物的研究很有限，所鉴定出的厌氧环境中BFRs的转化产物几乎都为脱溴降解后的低溴代BFRs，其中TBBPA可以被彻底还原除溴后形成双酚A（BPA）[34,47]。至于好氧环境中BFRs的转化产物，目前观察到沉积物中TBBPA的单-（Me-TBBPA）和双-甲基醚（diMe-TBBPA）产物[39]和PBDEs（如BDE47）的羟基化和甲基醚化物质（如HO-BDE47和MeO-BDE47）[48]