极地地区新型持久性有机污染物生物富集机制与环境效应研究

In recent years, halogenated flame retardants such as hexabromocyclododecane (HBCD) and dechlorane plus (DP), and organophosphate flame retardants have been widely used because of their excellent performance. Thereafter, the concentrations of these compounds showed increasing trend in the environment. With the similar characteristics of the persistent organic pollutants (POPs), HBCD, DP and organophosphate compounds (OPs) were considered as a kind of emerging POPs and received great concern. The related studies become a highlight in environmental sciences. This study will be focused on the bioaccumulation and environmental effects of these emerging POPs in the polar regions. By collecting and analysis of various environmental samples, the contamination level and distribution profile will be investigated to evaluate the temporal and spatial trends, possible source and fate of these compounds in polar areas. The bioaccumulation and biomagnification of the POPs in the food chain will also be investigated while bioindicator will be selected. This study will find direct and solid evidence for the assessment of the existence and effects of the emerging POPs in the polar regions. The results of this proposed project will provide important information for the further study on long-term transport ability, the effect to the biota health and polar ecosystem of these emerging POPs, and provide scientific basic for national environmental criteria establishment.

卤代阻燃剂包括六溴环十二烷（HBCD）和得克隆（DP）以及有机磷阻燃剂等因其优良的阻燃性能近年来得到广泛使用，其环境浓度水平呈日益上升趋势。由于这些化合物与持久性有机污染物（POPs）具有十分相似的特性，成为一类引人关注的新型POPs，相关研究也逐渐成为环境科学领域的热点。本项目即针对极地地区新型POPs物质的生物富集与环境效应开展研究，通过各种环境样品的采集和分析，揭示污染物在极地环境中的浓度水平和分布特征，评价其历史演变趋势以及可能的来源和归趋；通过大量生物样品分析，研究极地食物链中的生物富集和放大效应，并筛选合适的生物指示物，为评价极地地区新型POPs的存在和影响提供直接而可靠的证据。本项目研究成果可为探查新型POPs的长距离迁移能力，环境健康影响以及对极地生态环境系统造成的影响等提供数据支持，也为国家制定POPs的环境基准提供依据。

六溴环十二烷（HBCD）、得克隆（DP）、短链氯化石蜡（SCCPs）和有机磷阻燃剂（OPs）等因性能优良近年来得到广泛使用，其环境浓度水平呈日益上升趋势。由于这些化合物与持久性有机污染物（POPs）具有十分相似的特性，成为一类引人关注的新型POPs，相关研究也逐渐成为环境科学领域的热点。本项目以中国南极长城站和北极黄河站所在的极地地区为研究区域，以广受关注的几种新型POPs为目标污染物，研究极地环境中新型POPs的含量水平和分布特征，探讨其来源途径、迁移转化及其生物富集效应。通过对采集的400多份大气、土壤、沉积物和生物组织等样品的分析，探明几种新型POPs一般处于ng/g以下的环境背景水平，分布特征显示大气长距离迁移可能是其主要来源。三年的大气主动样品结果显示长城站区域大气中的多氯联苯（PCBs）和多溴联苯醚（PBDEs）处于1-100 pg/m3的浓度范围，且无明显的时间变化趋势。一些手性POPs显示出非外消旋体残留特征，表明其在极地环境中发生了对映异构体的选择性消耗。PCBs在南极食物链样品中存在明显的生物富集和生物放大效应。南极长城站区域采集的土壤与大气样品中PCBs的逸度结果显示不同氯代水平的PCB单体具有不同的界面迁移方向。本项目研究成果可为阐明新型POPs的长距离迁移特性、环境健康影响以及对极地生态环境潜在威胁提供数据支持，也可为国家制定POPs的环境基准提供依据。本项目资助已经正式发表SCI论文11篇，中文核心期刊论文2篇，培养博士研究生4名，硕士研究生3名。