有机磷酸酯阻燃剂在水体多界面的分配及生物富集机制研究

As the brominated flame retardant substitute products, the demand and production capacity of organic phosphate (organophosphate esters, OPEs) in the world has increased substantially in recent years, leading to its environmental concentration gradually increased. The possible health risks can not be ignored.At present, researchs mainly focus on the investigation of the concentration and distribution of OPEs in various environmental media, and have not carried out a systematic study on the biogeochemical processes and regulatory mechanisms of OPEs in water environment. Minjiang River Basin and its large city - Chengdu city which lacks of relevant research was selected as the research area in this study. The distribution, migration and biological amplification of OPEs in water---suspended particulates--- sediment and biological medium in water environment were discussed, as well as the toxicokinetic parameters were achieved through field investigation and laboratory simulation to clarify the influence physicochemical properties of OPEs and characteristics of the water environment on the migration and biological amplification of OPEs. The results can fill the blank of OPEs pollution data in western region of Minjiang River Basin, increase the understanding of OPEs migration in multi medium and its regulation factor. It also has important significance for prevention and control of organic pollution, protecting water security and its ecological risk in the Minjiang River basin and laid a solid scientific foundation for further studying the environmental chemistry behavior and ecological risk assessment of OPEs.

作为溴系阻燃剂的替代产品，有机磷酸酯(OPEs)近年来在世界范围内的需求量与生产量都大幅增加，导致其环境浓度逐步上升，带来的潜在健康风险不容忽视。目前对于OPEs的研究主要侧重于其在各环境介质中的浓度水平及分布，而关于OPEs在水环境中的生物地球化学过程及调控机制却尚未展开系统研究。本项目以相关研究甚少的西部地区岷江流域及其特大城市-成都市为重点研究区域，通过野外调研及实验室模拟分析OPEs在水体环境中表层水-悬浮颗粒物-沉积物-生物介质间的分配、迁移及生物富集放大规律，并且获得其毒代动力学参数，阐明OPEs的理化性质及水环境特点对其在环境各介质中的迁移及生物富集放大的影响机制。研究结果可填补西部地区水体中OPEs的污染数据空白，掌握OPEs在多介质间的迁移富集及其调控因子，为岷江流域新型有机污染物防控、水安全保护有重要意义，也为深化OPEs的环境化学行为及生态风险评估奠定坚实的科学基础。

有机磷酸酯（OPEs）作为一类新污染物备受关注。本项目系统研究了 OPEs 在岷江流域各类水体中的污染状况，结合野外调研及实验室模拟分析了OPEs在水体多介质间的分配、迁移及生物富集规律，阐明了主要影响因素及影响机制：.（1）首次指出岷江流域各类水体中新污染物--OPEs的浓度水平中等，仅在都江堰灌区流经工业园区的部分点位存在低-中等生态风险。水相OPEs的污染主要分布在彭山、乐山、宜宾，而沉积相和悬浮颗粒相主要集中在彭山下游、乐山和宜宾。首次提出新兴的工业园周围河流中SPM的OPEs含量最高，但沉积物中OPEs含量低；而封闭式的湿地公园的沉积物中含量最高。.（2）多种手段研究OPEs 在水体多介质间的分配与单体的结构性质、环境因素、沉积物性质等的内在关系。首次发现了岷江干流、府南河及湿地公园中SPM所含OPEs的浓度比其他介质高1-3个数量级，对分配机制的影响显著，OPEs进入水体后优先分配到SPM中，应引起重视。阐明了logKow不一定是OPEs在表层水-沉积物间分配的主要影响因素；水环境特点如水体沿岸OPEs排放、水体封闭性、污染历史、水体中其他离子强度、酸度和沉积物中TOC含量等多种因素均会影响OPEs的分配。如公园景观水体中OPE分配的主要影响因素是OPE性质（foc、Kow、可降解性）和环境条件（输入源和水力停留时间等）。.（3）野外调研发现位于中下游(乐山和宜宾)的鱼肉中ΣOPEs的含量（最高值638.4ng•g−1 dw）高于上游的新津（最低值235.2 ng•g−1 dw）。鱼体各组织中ΣOPEs分配为肾脏(37%)>肝脏(32%)>鳃(20%)>肌肉(11%)。实验室模拟实验发现锦鲤体内所有OPE在第5-14天达到富集平衡或在一定浓度范围内波动，这与其他鱼种类有一定差异。只有TPhP具有显著的生物累积效应（BCF：10966.0）。锦鲤对OPE的排出速度很快，16小时内几乎完全排出。TPhP的呼吸速率常数（ku）最大（2.9），排出速率常数最小（0.1）。明确了OPEs会影响锦鲤的活动性，肾和肝脏是OPEs的主要富集场所，富集机制与其器官功能显著相关。. 成果填补了西部地区各类水环境中OPEs污染及分配机制研究的空白，深化了OPEs的生物地球化学循环过程研究。