污染檢測
多溴聯苯醚作為溴化阻燃劑被廣泛添加於塑膠製品等中,但極易從產品中逸散出來進入環境。20世紀80年代以來經檢測發現,環境中PBDEs的含量逐年升高。僅對電腦產品來說,PBDEs就存在於線路板、電子元件、電纜、塑膠外殼、鍵盤和顯示器等中。1997~2004年,全世界有315~680億台電腦被淘汰,×109?kg塑膠變成電子垃圾被回收或丟棄,其中PBDEs占塑膠重量的5%~30%。這些電子垃圾大部分被輸往開發中國家,在一些地區形成了電子垃圾拆解集散地,致使當地PBDEs的污染尤為顯著。
PBDEs的污染來源
PBDEsBrO,依據苯環上溴原子取代數目和位置的不同,共有209種同系物)是一類持久性的有機污染物,在環境中非常穩定,難於降解並具高親脂性,水溶性低,在水中的含量低,易於在沉積物中積累,有生物積累性並沿著食物鏈富集。商業用PBDEs是溴化的二苯醚同系物混合物,主要含有五溴聯苯醚,八溴聯苯醚和十溴聯苯醚,也包括其它的PBDEs。PeBDE主要被加入聚氨基甲酸酯泡沫用於製造家具、地毯和汽車座椅等;OcBDE主要用於紡織品和塑膠中,如各種電器產品的機架,非凡是用於電視和電腦產品。DeBDE是全球使用最廣泛的PBDEs,占全部PBDEs產品80%以上,而PeBDE和OcBDE產品分別占PBDEs總量的12%和6%左右。在產品的使用過程中,PBDEs可通過蒸發和滲漏等進入環境,焚化和廢含有PBDEs的廢棄物也是PBDEs進入環境的主要途徑。除此之外,阻燃劑生產廠也直接排放一些PBDEs。進入大氣中的PBDEs會通過大氣乾、濕沉降作用向水體和土壤轉移。非凡是在一些電子垃圾拆解處理集散地,如我國廣東貴嶼地區,由於原始的和不規範的電子垃圾處理方式,造成大量的有毒物質釋放,污染環境並危害人體健康,這些地區PBDEs污染尤為顯著[5~8]。低溴代聯苯醚比高溴代更易被生物體吸收和富集,而高溴代聯苯醚有可能在陽光下降解為低溴代聯苯醚。大氣、水體和土壤中痕量的PBDEs可通過食物鏈最終進入人體,可能對人類和高級生物的健康造成危害,也可廣域遷移,導致全球污染。
PBDEs的檢測結果
各種環境和生物樣品經過一定處理後,其PBDEs含量主要是採用氣相色譜質譜聯用儀進行檢測。目前商品中使用的PBDEs以高溴代聯苯醚為主。DeBDE由於具有低揮發性和水溶性而極易吸附於泥土和顆粒上,所以大部分都沉積在距污染源較近河流的底泥中和空氣的懸浮顆粒中。而低溴代聯苯醚具有比高溴代聯苯醚更高的揮發性、水溶性和生物富集性,所以普遍存在於河底底泥、水、空氣和生物樣品中。而貴嶼地區的土壤、大氣、河底底泥、魚類及電子垃圾拆解工人血液中,高溴代和低溴代聯苯醚含量都很高[5~8]。
土壤和底泥
土壤中以高溴代PBDEs最為豐富,而水中低溴代PBDEs含量較高。瑞典南部的稻田由於使用污水處理廠的污泥作為肥料,土壤中BDE_209的含量是對照組的79~3?973倍。Yu等測定了我國電子垃圾處理集散地廣東貴嶼地區的土壤,露天焚燒電子垃圾的區域總PBDEs含量是水庫地區的7?200多倍,在所有檢測地點中,BDE_209均占630%~810%。我國各地河底底泥中的總PBDEs含量相差很大。青島近岸河底底泥中的總PBDEs含量在pg/g乾重,平均1?380?pg/g乾重。Luo等測得貴嶼河岸底泥中總PBDEs含量為ng/g乾重,河底底泥中總PBDEs含量為ng/g乾重,同時測得香港河底底泥中PBDEs含量為ng/g乾重。在這些地區測得的PBDEs同系物中,低溴代PBDEs含量較高,但在貴嶼河底底泥中BDE_209含量同樣也很高。
室內、外空氣及灰塵
室內空氣中PBDEs含量一般高於室外,這是由於室內裝飾材料、家具和電器中大都添加PBDEs作為阻燃劑,在使用過程中隨溫度變化等PBDEs會不同程度地逸散到空氣中。美國大湖地區的研究顯示,室內空氣中PBDEs水平高達800?pg/m3,遠高於室外,一些職業環境室內PBDEs水平甚至可以高達67?000?pg/m3。同樣的研究對家庭室內灰塵中PBDEs含量檢測發現,平均含量達1?800?ng/g。Stapleton等測定華盛頓家庭室內灰塵中總PBDEs含量為ng/g乾重,兒童通過灰塵攝入的PBDEs估計為ng/d。室塵占PBDEs暴露的800%~930%,非凡對初學走路的孩子,根據體重的不同,可能攝入大約100?mg/d的室塵。這些結果表明,室內空氣和灰塵是人體PBDEs重要的暴露來源,尤其是對室內活動時間相對較多的兒童。Deng等檢測2004年貴嶼大氣灰塵,結果測定了22種同系物總PBDEs量為168?ng/m3,其中毒性最強的低溴代聯苯醚占794%~956%,其總PBDEs量是對照組的58~691倍。大氣中這樣高濃度的PBDEs主要是由於在電子垃圾拆解過程中,大量的焚燒和烘烤導致塑膠等廢棄物不斷向環境中釋放PBDEs。
食物
PBDEs多存在於魚體富含脂肪的組織中。貴嶼的研究發現,魚體PBDEs污染嚴重:河流中生長的羅非魚平均總PBDEs含量為115?ng/g濕重,魚肝中為2?687?ng/g濕重,生長的鯉魚腹部肌肉平均總PBDEs含量為1?088ng/g濕重,是其它研究道地區的10~1?000倍。美國的一個研究發現,素食者血清中PBDEs水平[ng/g]比一般美國人要低,所以估計肉類也是PBDEs的主要來源之一。瑞典的食品檢測結果也顯示蔬菜和水果中的PBDEs含量較低:魚類3392?ng/kg濕重,肉和肉製品1092?ng/kg濕重,蛋645?ng/kg濕重,油脂5877?ng/kg濕重,蔬菜79?ng/kg濕重,根莖類74?ng/kg濕重及水果58?ng/kg濕重。
人體血液和母乳
人體PBDEs的暴露主要來源於生存環境和日常飲食。瑞典的電腦生產工人體內血清中PBDEs水平是26?ng/g脂質,而對照組是33?ng/g脂質。這些職業暴露人群血清中PBDEs水平都比其它道地區高。貴嶼電子垃圾拆解工人血清PBDEs檢測結果顯示:高溴代聯苯醚含量是對照組的11~20倍,其中BDE_209含量最高為3?436?ng/g脂質,BDE_153和BDE_47的含量也都顯著高於已道的其它職業暴露人群,說明貴嶼地區PBDEs污染嚴重,環境中高濃度的PBDEs與人體內的高濃度緊密相關。
PBDEs能透過胎盤,在胎兒的肝中檢測到PBDEs,其水平為ng/g脂質。嬰兒和初學走路的孩子體內PBDEs水平很高,研究顯示是母乳和室塵暴露的結果。目前檢測到很多地區母乳中PBDEs水平也比較高,但不同國家母乳中PBDEs水平有差異,北美的水平明顯高於歐洲、亞洲和澳大利亞的道水平。母親每暴露於大約1?ng/的PBDEs,則由母乳餵養的嬰兒就會暴露於約306?ng/的PBDEs。最新的研究道顯示,居住在垃圾處理地的兒童體內PBDEs含量很高,PBDEs的代謝產物羥基化多溴聯苯醚的含量也很高,且這些結果與室塵中PBDEs的含量水平相一致。
展望
大量研究表明,PBDEs在環境中穩定存在,並沿著食物鏈富集,最終通過食物、母乳、大氣和室塵等蓄積在人體內。目前除了大量的有關身體負荷的基本數據外,幾乎沒有研究證實PBDEs對人體暴露產生有害的健康影響,但大量實驗室證據已經顯示,PBDEs對實驗動物具有肝腎毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神經毒性和致癌性等,能幹擾內分泌,改變動物的本能行為,對人類非凡是兒童可能具有潛在的發育神經毒性。資料顯示,已開發國家80%的電子垃圾進入中國、印度和巴基斯坦等國,其中中國又占了90%。在我國一些地區形成了電子垃圾拆解集散地,原始的拆解手段使PBDEs等持久性有毒污染物不斷向四周釋放,嚴重污染了當地環境,危害人體健康。關注PBDEs造成的環境污染,同時加強其對人體健康危害的研究,是目前需要迫切解決的課題。