短链氯化石蜡分析方法及其环境行为研究

短链氯化石蜡(Short-chain chlorinated paraffins, SCCPs)是一类正构烷烃氯化衍生的复杂混合物。作为《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)中的一类化合物，2009年10月在瑞士日内瓦召开的斯德哥尔摩公约POPs审查委员会第五次会议上，委员会对短链氯化石蜡进行了公约附件E关于其终点的危害评估进行了审核。而目前我国对短链氯化石蜡的分析方法学及其环境行为的研究极其匮乏，毒性研究和环境污染现状数据也极其有限，导致我国在履约谈判中缺乏本国数据的技术支持。本项目拟针对短链氯化石蜡开展分析方法学、典型地区此类污染物的环境持久性、生物富集/放大等环境行为研究，以期获得我国环境中短链氯化石蜡污染状况的初步数据，进一步为我国履约谈判提供数据支持和重要科学依据。

经过三年的研究，项目完成了既定的目标，并未做大的调整，并且取得了以下研究成果：.(1).最先提出电子轰击串联质谱和电子捕获负化学质谱两种质谱技术联用，结合同位素丰度基础上的化学计算，建立了一种全新的普适性的SCCPs的分析方法，实现了对这类环境中最复杂的卤系污染物的准确定量；.(2).研究了污灌区农田土中SCCPs的浓度水平、空间和垂直分布规律，对SCCPs同族体的空间迁移、土壤蓄积及垂直渗透行为进行了系统性阐述。发现污水处理厂出水作为农业灌溉水可造成土壤中SCCPs较高的蓄积。利用质量平衡分析，首次系统性研究了SCCPs在城市污水处理过程中的环境行为以及影响其迁移和去除的主要因素。证明了活性污泥吸附是SCCPs在水相中移除的主要机制；最先开展了污水处理厂出水排放对下游水生生态系统中SCCPs分布的影响及食物链中的营养级迁移行为的研究，发现污水处理厂出水是环境中SCCPs一个重要的释放源。实验上确证了SCCPs存在着在典型水生食物链中随营养级的生物富集和生物放大的效应。调查了我国25个城市52城市污水处理厂活性污泥中SCCPs的浓度水平和同族体分布模式。发现C11和Cl7, 8是主要的碳链和氯原子同族体。.(3).研究了长江口及东海大陆架沉积物中SCCPs的空间分布和垂直分布。发现SCCPs普遍存在于我国海洋环境中，同族体分布以C10为主，随远离海岸距离的增大，浓度呈现出显著降低的趋势。表明近海岸区域受陆地输入和人类活动的影响污染比较严重，TOC是SCCPs在沉积物中蓄积的一个重要因素。.进一步研究了渤海和黄海沉积物中SCCPs时空分布。发现渤黄海沉积物中SCCPs同族体仍以C10为主，但总浓度普遍比东海沉积物要高。揭示海洋环流活动是关键性的浓度影响参数，表明人类活动是主要的影响因素。结合生物标志物 (TMBR) 和T-TOC环境地球化学分析，首次提出SCCPs在海洋环境中可能存在一定的天然来源。 .(4).研究了环渤海软体动物中SCCPs的空间分布。整体上，环渤海软体动物中SCCPs以链长10和11个碳原子的单体为主，氯取代则以Cl6和Cl7为主。草食性的双壳类物种较肉食性的螺类表现出更强的SCCPs富集能力。各物种对SCCPs的富集能力与其脂肪含量显著正相关，而与其所处的营养级显著负相关。在所有物种中，砂海螂和牡蛎可以作为检测SCCPs海洋污染程度的生物指示物。