土壤—蔬菜系统中六溴环十二烷异构体的迁移与风险评价

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六溴环十二烷(Hexabromocyclododecane;HBCD;HBCDs)是环境中广泛存在的一种溴系阻燃剂。由于六溴环十二烷是一种持久性有机污染物,决定了其不仅在环境中长期残留,而且还可以进行生物富集和放大,从而影响生物体的正常生理活动,因此研究HBCD的环境行为十分必要。土壤中的HBCDs可被植物吸收,是其迁移进入陆生生态系统的重要途径之一。目前关于HBCDs各异构体在土壤中的来源、分布以及在环境中迁移转化的报道还不多见,而其在植物体中吸收、迁移的报道更少。因此针对土壤中HBCDs的污染状况和土壤中HBCDs环境行为及生物体迁移规律的研究具有重要的现实意义。本实验针对HBCD在土壤-蔬菜中的迁移规律进行了系统研究:一、通过盆栽实验,配制HBCD污染的三种土壤(赤红壤、菜园土、水稻土,浓度为0、1、5、10mg/kg)的,测定盆栽结束后不同浓度土壤及对应蔬菜中HBCD含量。二、采集不同地区蔬菜地的蔬菜及相应的土壤,测定土壤、蔬菜中HBCD的含量。三、分析不同浓度的HBCD对植物、土壤的一些理化指标的影响。四、不同地区蔬菜中HBCD三种异构体对人体的健康风险评估。具体结论如下:(1)在盆栽实验中,发现空心菜的根茎叶中HBCD三种异构体含量低于玉米根茎叶的含量,而种植空心菜土壤中HBCD残留量高于玉米土壤,这与蔬菜中HBCD含量正好相反,表明不同种类蔬菜对HBCD的吸收能力明显不同。实验结果显示出,蔬菜、土壤中HBCD三种异构体的残留量随着土壤初始HBCD浓度的增加而增加。(2)蔬菜地中蔬菜均比土壤受HBCD污染严重,蔬菜中β-HBCD的平均含量是土壤的10倍。四个蔬菜地中蔬菜受HBCD的污染不同,受污染最严重的的是江门,最轻的是佛山;γ-HBCD含量在江门的土壤中较高,其余两种异构体则是惠州的高,但相差较小。(3)不同浓度(0、1、5、10mg/kg)HBCD对蔬菜、土壤的一些理化指标有一定的影响。浓度为5mg/kgHBCD时过氧化氢酶活性达到顶点,但浓度为10mg/kg时酶活性为四个浓度中最低的,说明随着浓度的升高酶活性先是升高,但浓度过高会抑制酶活性的。发现土壤有机质、土壤p H、植物叶绿素、植物生长长度和过氧化氢酶一样,在5mg/kg时具有促进作用,10mg/kg时具有抑制性,但总体和空白实验相比具有抑制作用。(4)以不同地区的蔬菜作为健康风险评价的研究对象,采用USEPA(1996)健康风险评价法,发现α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD生命期致癌风险水平分别为4.06×10-5、1.12×10-5、9.86×10-5,与HBCD生命期致癌基准风险水平1×10-6相比,存在致癌风险较大的是γ-HBCD,其次是α-HBCD,β-HBCD致癌风险较小。根据公式计算得佛山空心菜和惠州生菜β-HBCD异构体含量致癌风险水平小于致癌基准风险水平,其余都要高于致癌基准风险水平。
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