山东省南四湖表层水和沉积物中SCCPs赋存特征及风险评价

短链氯化石蜡(SCCPs)具有良好的化学稳定性和热稳定性,被我国广泛用作金属加工中的润滑剂、密封剂,纺织品中的阻燃剂以及塑料中的增塑剂。但SCCPs的持久性、高毒性、长距离迁移特性和生物蓄积性会对生物体的肝脏、新陈代谢以及发育产生影响,对人类的健康具有潜在危害。目前SCCPs已广泛存在于环境中,然而对其在湖泊淡水环境中的赋存特征及风险评价仍缺乏系统的研究。本文采用GC-MS分析了南四湖表层水和表层沉积物中SCCPs的含量水平、组成特征,探讨了污染物的主要来源及潜在风险。结果表明:①表层水中SCCPs总浓度为53.9~1287.7 ng/L,沉积物中SCCPs总含量为609.9~113761.7 ng/g(以干质量计,下同)。南四湖表层水中SCCPs浓度的空间分布呈现北部较高、南部较低的特征,沉积物中SCCPs含量的空间分布呈现两端高、中间较低的特征。结合南四湖周边环境因素分析,这可能与周边码头船只使用的燃料排放、湖泊水动力、大坝工程以及工业农业生产有关。②C_(10)SCCPs和C_(13)SCCPs是南四湖表层水和沉积物中主要的碳链基团,表层水中Cl_(6)SCCPs、Cl7SCCPs和Cl_(9)SCCPs是主要氯同类物,沉积物中Cl_(6)SCCPs是主要氯同类物。③主成分分析结果表明,南四湖表层水和沉积物中SCCPs的来源关联性较弱,可能与环境条件、人类活动及周边地区生产使用不同种类的氯化石蜡产品等多种因素有关。④熵值法初步风险评估表明,南四湖表层水大部分取样点处于中风险,部分取样点处于高风险,RQ平均值为0.85,整体处于中风险等级。沉积物取样点大部分处于高风险,部分取样点处于中风险,RQ平均值为21.07,整体处于高风险等级。研究显示,南四湖SCCPs污染日益加重,表层水中SCCPs浓度处于中风险等级,沉积物中SCCPs含量总体上已处于高风险等级,需要引起特别的关注。

氯化石蜡的环境分析方法研究进展

短链氯化石蜡(SCCPs)具有持久性、生物毒性和生物累积性等,是一种持久性有机污染物,被列入《斯德哥尔摩公约》附件A中,中链氯化石蜡具有SCCPs相似的性质也备受关注。氯化石蜡(chlorinated paraffins,CPs)拥有成千上万种同系物、异构体、对映体,加之环境基质中存在其他有机卤素化合物,CPs分离分析困难,目前我国仍没有环境样品中CPs分析的标准方法。该文对近年来不同环境基质中的CPs分析所采用的样品前处理技术和仪器分析方法两个方面进行综述,提供CPs分析方法最新发展动态,为相关人员对开展此方面的研究提供参考。

短链氯化石蜡对人体正常肝细胞的代谢干扰

短链氯化石蜡(SCCPs)是一类新兴的持久性有机污染物,广泛存在于环境基质和人体样本中。SCCPs具有环境持久性以及远距离迁移能力,能够在生物体内积累并具有广泛的生物毒性效应,威胁着人类健康。本研究采用代谢组学方法评估了低剂量组(1μg/L)、中剂量组(10μg/L)以及高剂量组(100μg/L)的SCCPs暴露对人体正常肝细胞L02的代谢干扰。主成分分析(PCA)与代谢扰乱水平指数(MELI)计算结果表明3个剂量组的SCCPs均能够引起L02细胞代谢活动的紊乱。在3个暴露组中,72个差异代谢物经二级质谱图信息定性或标准品验证。其中,1μg/L SCCPs暴露组与10μg/L SCCPs暴露组、100μg/L SCCPs暴露组分别有33个、36个相同的差异代谢物。10μg/L SCCPs暴露组与100μg/L SCCPs暴露组有46个相同的差异代谢物。3个暴露组有33个相同的差异代谢物。在72个经二级质谱图信息定性或标准品验证的差异代谢物中,参与氨基酸代谢、核苷酸代谢和脂质代谢通路的差异代谢物分别有9、9以及45个。富集通路分析结果表明:SCCPs对L02细胞的代谢干扰主要表现在脂质代谢、脂肪酸β氧化以及核苷酸代谢通路上,且中、高剂量的SCCPs暴露引起更广泛的代谢通路的紊乱。SCCPs暴露干扰了甘油磷脂以及鞘脂类的代谢通路,其中,磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺以及鞘磷脂丰度的显著变化表明SCCPs暴露对细胞的生物膜有一定的损伤。同时,SCCPs暴露通过降低短链和中链酰基肉碱的含量抑制L02细胞中脂肪酸β氧化,提示细胞通过氧化脂肪酸供能减少。值得注意的是,与中剂量和低剂量SCCPs相比,高剂量的SCCPs暴露对脂肪酸β氧化的抑制作用更强。此外,SCCPs暴露诱导了核苷酸代谢通路的紊乱。次黄嘌呤水平显著升高提示SCCPs暴露可能诱导了L02细胞的缺氧、活性氧增多或者致癌等相关不良效应。

红树蚬体内氧化逆境标志物对SCCPs暴露的响应

实验室条件下,观测不同剂量-时间短链氯化石蜡(SCCPs)暴露下红树蚬(Polymesoda erosa)血液及鳃组织的4种氧化逆境标志物(SOD、CAT、GST酶活性及MDA含量)的响应特征.结果表明:在低浓度(0.5,1mg/L)和中浓度(5mg/L)胁迫组,血液和鳃组织SOD、GST酶基本表现为随胁迫时间延长,酶活性逐渐上升的趋势;高浓度(10,20mg/L)胁迫组SOD、GST酶在胁迫初期表现出很高的活性,之后逐渐下降.CAT酶在胁迫初期(1d)就表现出最高的酶活性,之后酶活性逐渐降低并最终受到抑制.低浓度胁迫组MDA含量呈现上升-下降-上升的趋势;中等浓度及以上胁迫组,MDA含量持续升高.抗氧化系统在低于5mg/L的SCCPs胁迫组能够有效发挥作用,而高于此浓度的胁迫组,抗氧化系统经过初期的应急反应后,随胁迫时间延长逐渐被破坏.本文还探讨了利用红树蚬作为指示生物的可行性.

基于生态风险的土壤短链氯化石蜡环境基准研究

短链氯化石蜡(Short Chain Chlorinated Paraffins,SCCPs)是一种持久性有机污染物,广泛应用于电缆、人造革等工业生产中,具有很强的生物毒性,并可以通过多种途径进入土壤环境,威胁着土壤生态环境安全。针对新污染物之一的SCCPs,已经有相关研究做出了基于淡水环境的基准,而目前关于SCCPs的土壤生态环境基准和风险的研究仍旧缺乏。鉴于此,本研究分别采用物种敏感度分布法和分配系数法推导了土壤中SCCPs的生态环境基准阈值,并对我国典型土壤中的生态风险进行了评价。结果表明:采用物种敏感度分布法得出土壤的无效应浓度为71.46mg/kg;采用分配系数法得到土壤的无效应浓度为10.1mg/kg。经过与相关研究对比,最终选择利用分配系数法得到的基准值作为SCCPs的土壤生态环境基准值。由于物种选择和研究方法的差异性等,本研究获得的SCCPs土壤生态环境基准与其他国家存在一定差异。另外,运用风险商值法对土壤中的SCCPs环境风险进行评价,结果表明,目前我国主要地区的不同土壤类型中SCCPs的HQ值为7.23×10^(-5)~0.5017,为低风险。本研究的结果可为土壤SCCPs环境质量标准的制定与环境风险管理提供参考依据。

GC-MS法测定纺织品中短链氯化石蜡(SCCPs)

建立了GC-MS测定纺织品中短链氯化石蜡的方法,采用正己烷对样品进行提取,提取液浓缩后,再用GC-MS测定,外标法定量。结果表明,SCCPs在质量浓度5~30μg/m L范围内线性良好,线性相关系数0.995以上,方法检出限为10 mg/kg,在低、中、高三浓度水平的加标试验中,回收率在82.3%~106.9%,精密度(RSD,n=6)为3.41%~7.61%。该方法具有较低的检出限,以及较好的准确度和精密度,可用于生态纺织品中短链氯化石蜡的检测。

一种复配型氯化石蜡抗剥落性能的研究

对一种复配型氯化石蜡产品的抗剥落性能展开研究,并与同一系列非胺类抗剥落剂、消石灰等常规抗剥落产品进行对比试验得出数据,将这些数据进行系统分析。为了说明两者之间的差异,采取红外谱图比对分析的方法,尝试从结构变化方面详细解释非胺类抗剥落剂在应用过程中的作用机理。

氯化石蜡对钢丝绳芯阻燃输送带芯胶性能的影响研究

对比了不同含量氯化石蜡对钢丝绳芯阻燃输送带芯胶性能的影响,确定了25份氯化石蜡含量为综合性能最佳,芯胶性能既能满足标准要求也能满足生产要求。

纺织鞋服产品中氯化石蜡的检测研究进展

氯化石蜡混合物特别是短链氯化石蜡混合物的毒性已经受到社会的广泛关注。在我国《重点管控新污染物清单(2023年版)》中将短链氯化石蜡列入了其中,并规定自2024年1月1日起,禁止进出口短链氯化石蜡。由于氯化石蜡具有阻燃和增塑的作用,被广泛应用于纺织、皮革、塑料和橡胶行业。本文介绍了氯化石蜡的理化特性和使用历史,对国内外纺织鞋服相关产品中氯化石蜡的检测标准、检测方法进行了对比。鉴于氯化石蜡的危害以及在环境中的普遍存在,有必要持续关注国内外在氯化石蜡方面的最新科研动态、相关法律法规以及检测方法,为后续开发纺织鞋服产品中氯化石蜡准确、可靠的检测方法提供参考和借鉴。

基于血清促进的鸡肝微粒体离体代谢氯化石蜡方法及其清除规律

研究氯化石蜡(CPs)在动物体内代谢清除规律是探讨其生物富集机制的重要依据.肝微粒体离体代谢目标化合物是模拟其在动物体内代谢的重要手段.通过优化鸡肝微粒体离体代谢CPs实验方法,采用血清作为添加剂,建立一种高效的鸡肝微粒体离体代谢CPs方法.该方法使得溶解底物的有机溶剂体积高达反应总体积的3%,血清加入量为底物溶液体积的1—10倍;反应终止后,无需提取步骤,方法简洁,实现样品的快速处理.方法成功应用于鸡肝微粒体离体代谢CPs清除规律的研究.研究显示,在无血清条件下,鸡肝微粒体孵育底物(0.2μg·mL^(−1))90 min时,短链氯化石蜡(SCCPs)分子式同系物的代谢清除率均低于20%;然而,加入少量胎牛血清作为底物的载体后,相同孵育时间内,SCCPs分子式同系物的代谢清除率得到显著提高,C_(11)Cl_(6-8)的代谢清除率甚至超过80%;鸡肝微粒体对CPs的代谢清除率,随着底物浓度、CPs碳链长度以及氯原子数的增加而降低.本研究为动物肝微粒体离体代谢CPs研究提供一种高效的方法,同时也为其他疏水性毒害有机物的肝微粒体离体代谢研究提供一种新的方法参考.

新型硫化聚酯在深孔钻切削油中的润滑极压性能研究

采用四球极压抗磨试验及攻丝扭矩试验对比新型硫化聚酯和氯化石蜡等添加剂在深孔钻切削油中的润滑性和极压抗磨性,探讨新型硫化聚酯在深孔钻切削油中取代氯化石蜡的可行性。结果表明:新型硫化聚酯相比氯化石蜡具有更优异的性能,能有效提高切削油的润滑和极压抗磨性能,能显著提高切削油的烧结负荷。新型硫化聚酯能有效取代氯化石蜡,作为深孔钻切削油的无氯极压添加剂。

环境中持久性污染物短链氯化石蜡的光降解研究

近年来,短链氯化石蜡(SCCPs)成为彼受关注的持久性有机污染物,其对生物体具有蓄积和毒害效应,大量的含有SCCPs的工业废水排放,对生态环境造成了潜在威胁。然而到目前为止,对于SCCPs在自然环境中的化学行为研究仍然很少,特别是对其在自然环境中的光催化降解研究仍然很少涉及。本文章探讨了我国SCCPs的使用和排放现状,分析了SCCPs在光照射条件下的催化降解行为研究现状,并通过实验模拟,研究了SCCPs在铁氧化物-草酸-紫外线催化体系中的降解行为,发现SCCPs在四种铁氧化物催化体系中均能被降达到接近79.9%,四种铁氧矿物的催化降解效率顺序为:α-Fe2O3>α-Fe OOH>γ-Fe2O3>γ-Fe OOH。

加速溶剂萃取-凝胶渗透色谱-气相色谱-质谱法同时测定水产品中短链及中链氯化石蜡

目的建立加速溶剂萃取-凝胶渗透色谱-气相色谱-电子捕获负化学源-低分辨质谱法同时测定水产品中短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins,SCCPs)和中链氯化石蜡(medium chain chlorinated paraffins,MCCPs)的分析方法。方法水产品样品经冷冻干燥后,加入适量硅藻土混合并研磨均匀,以二氯甲烷/正己烷(1:1,V:V)对目标物进行萃取(100℃、1500 psi),收集凝胶渗透色谱仪9~21 min馏出液,浓缩定容后上机。结果采用气相色谱-电子捕获负化学源-低分辨质谱法测定水产品中SCCPs和MCCPs,方法检出限分别为16.2ng/g(n=7)和17.9ng/g(n=7),低(50ng/g)、中(100ng/g)、高(500ng/g)3个水平的加标回收率为80.8%~95.2%,相对标准偏差为4.53%~8.48%。采用该方法对采集的不同水产品样品进行分析,样品中SCCPs和MCCPs检出率为69.7%和63.6%,检出含量分别为24.7~2632.0ng/gdw和3.88~360.00ng/gdw。SCCPs和MCCPs在不同水产品中的分布模式相似,碳原子同族体SCCPs以C_(10)和C_(11)为主,MCCPs以C_(14)和C_(15)为主,氯原子同族体以Cl_(5)~Cl_(7)为主。结论本研究建立的方法灵敏度高、重现性好且自动化程度高,可有效提升检测效率,适用于水产品中短链和中链氯化石蜡的检测。

气相色谱-负化学离子源质谱法测定中链氯化石蜡3种定量方法比较研究

为阐明中链氯化石蜡现行3种定量方法的测定结果差异,配制不同浓度、不同氯含量的标准样品及含有短链氯化石蜡的模拟样品和基质干扰样品,比较研究3种定量方法对不同试样的测定数据。结果表明:校准曲线法和多元线性回归法适用于待测试样氯含量与曲线氯含量相近的样品测定,总体响应因子校正法适用于浓度与曲线浓度相近的待测试样测定。实际检测时,总体响应因子校正法的偏差相对可控,应尽量建立与待测试样氯含量接近的标准曲线使定量结果更加可靠。

气相色谱-电子捕获负化学源-低分辨质谱法测定人体血液不同组分中短链及中链氯化石蜡

短链及中链氯化石蜡(SCCPs和MCCPs)因其持久性、生物毒性、富集性及长距离迁移等特点受到广泛关注。随着SCCPs和MCCPs在多种环境介质中的广泛检出,人类面临的暴露风险逐渐升高,因此开展人体内SCCPs和MCCPs的暴露评估具有重要意义。了解氯化石蜡(CPs)及其各同族体在血浆和血细胞中的分配行为及分布特征能够更好地掌握其在人体内的积累和循环情况,有助于准确、有效地评估CPs在人体内的暴露水平。本研究建立了Percoll不连续密度梯度离心方法,将人体血液分离为血浆、红细胞、白细胞和血小板4种组分,利用超声进行细胞破碎和提取,并采用多层硅胶柱去除脂质干扰。结果表明,使用80 mL正己烷-二氯甲烷(1∶1, v/v)和50 mL二氯甲烷作为样品净化的连续洗脱溶剂(合并收集)可实现血液样品中CPs与脂类大分子的选择性分离。采用气相色谱-电子捕获负化学源-低分辨质谱法(GC-ECNI-LRMS)测定人体血液不同组分中的SCCPs和MCCPs, SCCPs和MCCPs的方法检出限分别为1.57 ng/g湿重(n=7)和8.29 ng/g湿重(n=7),提取内标的回收率分别为67.0%~126.6%和69.5%~120.5%。采用该方法对采集的人体血液样品进行分析,所有样品中均有SCCPs和MCCPs检出,检出含量分别为10.81~65.23 ng/g湿重和31.82~105.65 ng/g湿重,其中红细胞中的SCCPs和MCCPs含量最高,其次是血浆,白细胞和血小板中的CPs含量相对较低。SCCPs和MCCPs在人体血液不同组分中的分布模式相似,SCCPs以C10-CPs为主,MCCPs以C14-CPs为主。该方法灵敏度高,操作便捷,能够满足人体血液样品的组分分离及各组分中SCCPs和MCCPs的定量分析需求。

氯化石蜡的环境赋存及转化降解研究进展

氯化石蜡(CPs)是石蜡烃的氯化衍生物,具有良好的阻燃性、电绝缘性等,被广泛用于多种工业产品中。其中短链CPs(SCCPs)于2017年被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》附件A中,受到国内外的广泛关注。目前关于CPs的研究表明,SCCPs和中链CPs在多种环境介质中有普遍检出,且相关研究主要集中在分析方法、环境赋存等方面,对其转化降解的研究报道较少,而极短链CPs和长链CPs的研究数据相对匮乏。文章综述了CPs在不同环境介质中的赋存水平,尤其对其环境转化降解行为进行了梳理总结,相关工作有助于更加全面地了解CPs的环境归趋,为深入开展CPs的污染控制提供科学依据。

短链氯化石蜡对典型浮游生物的毒性效应及基准研究

短链氯化石蜡(short-chain chlorinated paraffins,SCCPs)是近年增列的持久性有机污染物(POPs),由于其大量生产和广泛应用,在水体中普遍检出,但对其毒性效应研究有限,难以有效评估其生态风险.本文通过开展SCCPs对4种藻、大型溞以及萼花臂尾轮虫毒性试验,探究了其对典型浮游生物的毒性效应并评估了各物种敏感性,在系统梳理试验数据和文献搜集数据的基础上,利用物种敏感性分布曲线(SSD)法获得了SCCPs的5%物种危害浓度(HC5),推导了SCCPs水生生物长期基准(LWQC),对我国SCCPs生态风险评估与管控具有重要意义.结果表明:①藻类生长抑制试验显示,SCCPs对蛋白核小球藻的毒性最强,其次是羊角月牙藻和舟形藻,最后是四尾栅藻,表明蛋白核小球藻对SCCPs最敏感,四尾栅藻最不敏感.②SCCPs对大型溞24和48 h的半数效应浓度(EC50)分别为37和9.5μg/L.SCCPs对大型溞的生长和繁殖都有明显的抑制,最低观察效应浓度(LOEC)为6μg/L,无观测察效应浓度(NOEC)为4μg/L.③轮虫慢性毒性试验中,最高浓度组(80μg/L)的SCCPs对轮虫的种群增长抑制作用最强,NOEC为10μg/L.研究显示,结合试验数据和文献搜集数据构建SSD曲线比较了各物种敏感性,可知对SCCPs最敏感的是大型溞,其次是轮虫、鱼类和摇蚊,藻类最不敏感,并通过SSD外推获得SCCPs的LWQC为1.92μg/L.

氯化石蜡的人体暴露研究进展

短链氯化石蜡具有持久性有机污染物的特性,是列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》全球管控的有机物,氯化石蜡在人体内蓄积,造成健康风险.为研究氯化石蜡的人体暴露情况,对近20年来的相关论文进行综述.氯化石蜡的人体暴露途径可以大致分为外部暴露途径和内部暴露途径.外部暴露主要来自食物(饮食摄入)、空气(呼吸吸入)和室内灰尘(灰尘摄入和皮肤吸入).对于内部暴露,目前在人体血液(血浆或血清)、母乳、胎盘、头发和指甲中均已检测到氯化石蜡.与普通成年人群相比,儿童以及婴幼儿外部暴露氯化石蜡的风险较高.中国由于较大的生产和使用量,人群暴露量相对较高.目前需加强氯化石蜡分析方法的可比性,以及氯化石蜡在人体的蓄积代谢研究等.同时,血液(血清或血浆)和母乳以外的其他生物指标中链和长链氯化石蜡人体暴露风险评估的研究也应得到重视.

基于在线催化-气相色谱/串联质谱技术测定进口氯化石蜡原料中的短链氯化石蜡

采用在线催化-气相色谱/串联质谱技术建立了进口氯化石蜡原料中短链氯化石蜡的测定方法。样品以正己烷为溶剂,固相萃取柱净化分离,采用预先在衬管中填装好催化剂的气相色谱/串联质谱仪进行测定,短链氯化石蜡经催化脱氯加氢后转化为正构烷烃,经DB-5MS UI(30 m×0.25 mm×0.25μm)色谱柱分离,多反应监控(MRM)模式分析检测,内标法定量。还原产物C_(10)~C_(13)直链烷烃线性关系良好,相关系数≥0.9951。C_(10)~C_(13)直链烷烃的方法定量限为0.03~0.05μg/mL,相当于样品中C_(10)~C_(13)的短链氯化石蜡总含量为3.18μg/g。样品加标回收率为87.2%~115.4%,相对标准偏差(RSD,n=6)≤6.5%。本方法具有灵敏度高及准确性好等优点,不需要化学电离源装置的气相色谱/质谱或高分辨气相色谱/质谱即能达到较低的检出限,方法适用于进口氯化石蜡原料中短链氯化石蜡含量的快速测定。