海洋中的多溴联苯醚
摘要：多溴联苯醚(Poly Brominated Diphenyl Ethers, PBDEs)是一种新型持久性有机污染物，本文对其在海洋中的来源和迁移转化，分布情况，毒性及其应对措施作了简单介绍。

多溴联苯醚的英文名为Poly Brominated Diphenyl Ethers（简称PBDEs），由于其阻燃效率高、稳定性好、成本低，因此常作为阻燃剂来降低火灾的发生频率和危害程度，广泛应用于石油、纺织品、塑料制品、建筑材料、交通设备和电子产品中。

自1970年代PBDEs问世以来，随着世界电子产业的飞速发展，全球PBDEs 的消耗量不断增加，海洋环境中的PBDEs浓度也由此急剧上升[1]。

然而由于PBDEs具有持久性、高生物蓄积性和高生物毒性等特征，是一类新型持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)[2]，其对海洋环境的影响已成为当前环境科学的一大热点。

1 PBDEs的物理化学性质
PBDEs的化学通式为C12 H(0-9) Br (1-10) O，根据苯环上溴原子数量不同分为10个同系组，共有209种同系物存在，分子量从249到959不等(图1)。

其沸点在310～425℃之间。

在室温下其蒸气压较低，并随着分子中所含溴原子个数的增加而呈线性下降，因此PBDEs的挥发性较小，当进入大气环境或吸附于颗粒物上后，会随大气环流进行长距离迁移，迁移距离随着溴原子数的增加而减少。

PBDEs在水中溶解度小，具有脂溶性、高蓄积性，可以在颗粒物和沉积物中吸附，也可以随着食物链富集放大。

PBDEs的化学性质非常稳定，极难通过物理、化学或生物降解[1,3]。

因此PBDEs一旦进入环境体系, 就可在水体、土壤和底泥等环境介质中存留数年, 甚至更长时间。

图1 PBDEs的化学结构式
2 海洋环境中PBDEs的来源和迁移转化
海洋环境中PBDEs的来源：海洋中PBDEs主要来自大气沉降和陆源直接排放。

由于PBDEs在电子电气设备中作为添加剂不受化学键束缚，处于游离状态，在产品生产加工过程中，PBDEs就会进入到空气、水和土壤的循环系统。

PBDEs 的蒸汽压较低,进入空气中后，大部分被空气中粉尘吸附，随大气长距离迁移，最终沉降入大海中。

另外，对电子垃圾处理不科学、不规范，也是一个主要污染途径。

废旧家电的无序回收，以及原始落后的拆解处理造成的环境污染十分严重。

目前绝大部分含PBDEs废弃物主要是通过掩埋和焚烧两种方式进行处理的。

这些废弃物被掩埋后，PBDEs随降水和地表径流进入河流和湖泊，最终汇入大海，对海洋环境造成污染；PBDEs通过高温焚烧会分解成剧毒致癌物溴二苯并二噁英和多溴二苯并呋喃。

因此，对废旧电子电气设备进行掩埋和焚烧处理，都会成为影响海洋生态环境的新的污染源[3]。

海洋中PBDEs的迁移转化：a. 物理作用。

PBDEs经过大气排放或陆源直接输入海洋后易被颗粒物和沉积物吸附富集。

b. 化学作用。

工业PBDEs主要包括四溴、五溴、八溴和十溴联苯醚，其中十溴联苯醚产量最大[2,4]。

大多数PBDEs化学稳定性强，但一定条件下（如光照）会发生光脱溴反应，转变为低溴代联苯醚，而低溴代联苯醚比高溴代联苯醚更加稳定，导致其在海洋中的逗留时间更长[5]。

c. 生物作用。

PBDEs具有高生物富集性，主要富集在生物体的肌肉和脂肪中。

溴原子数量和取代位置不同会影响多溴联苯醚同系物在食物链中的富集程度。

随着溴原子数增加，呈现出较强的亲脂疏水性，易于在生物体的脂肪中蓄积。

低浓度的PBDEs能通过食物链传递而逐级放大，进而影响食物链的高级结构[2]。

3 PBDEs在海洋环境中的分布情况[1]
研究表明,世界各地的海洋都不同程度受到PBDEs的污染。

低溴联苯醚在海洋环境中的残留量随着纬度的增高而增大，而高溴联苯醚则呈现相反趋势。

总体上，北半球的PBDEs残留量高于南半球。

在欧洲，海洋PBDEs的污染程度从南向北逐渐减轻，南部近岸海域受PBDEs 的污染最严重，其次是波罗的海，北极附近海域所受污染最轻。

在北美洲，近岸海域生物样品中PBDEs含量也高于开阔大洋。

在亚洲，中国东海受PBDEs污染的程度远远高于亚洲其它海区。

总之PBDEs在大气中迁移的距离与溴化程度呈反比，随溴原子数的增加而减少；近岸海洋
因受陆源排放的影响，生物体内PBDEs含量高于开阔大洋。

4 PBDEs的毒性[6]
PBDEs已广泛存在于海洋环境和生物体中。

人类主要通过食物和室内空气污染等暴露于PBDEs。

过去30年，环境中与人体内的PBDEs水平不断提高。

PBDEs 具有类似于多氯联苯的毒性，对实验动物具有肝肾毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神经毒性和致癌性等，能干扰内分泌，改变动物的本能行为，对人类特别是儿童可能具有潜在的发育神经毒性。

PBDEs的生态毒理学效应包括对生物体内酶系统活力的影响；对生物体甲状腺、生殖系统、神经系统以及免疫系统的影响；可能有致癌、致畸和致突变作用。

5 应对PBDEs海洋污染的措施[3,7]
遏制PBDEs对海洋污染的势头,最主要是从源头抓起。

国家环保总局于2007年9月发布了《电子废物污染环境防治管理办法》。

2008年8月我国又颁布了《中华人民共和国循环经济促进法》，要求家电产品的生产和设计，要优先选择采用易回收、易拆借、易降解、无毒无害或者低毒低害的材料和设计方案,在设计中不能使用国家禁止使用的有毒有害物质。

另外，须研究新的电子垃圾处理方法。

如近年来，碱性催化脱氯、钠还原、气相化学还原、等离子体技术和超临界水氧化等非焚烧技术在美国、欧洲得到广泛研发和示范，被世界专家组认为是最有希望的环境友好型技术。

还可以通过研究开发新材料，寻找PBDEs的替代品。

日本和德国已用天然的阻燃材料（羊毛、皮革或含硫黄的塑料）取代PBDEs作阻燃剂。

我国已经自行设计研发出赤磷阻燃剂母料生产线，年产量可达2000t。

该产品属非卤素阻燃剂，用其阻燃的产品，不会对环境造成污染。

最后还可以寻找PBDEs的降解方法，如光照降解法、化学降解法和微生物降解法等。

6 总结
作为一种新型持久性有机污染物，PBDEs在海洋环境中的来源、分布及其迁移转化已经得到广泛研究。

但是其毒性研究，特别是对人体健康的危害研究较少，还有待进一步深入探索。

而其治理方法也有待进一步研究和完善。

参考文献：
[1] 孟范平,李卓娜. 多溴联苯醚(PBDEs) 在海洋环境中的行为研究进展[J]. 中国海洋大学学报,2009,39(2):285-289
[2] 唐学玺,柯可,等. 多溴联苯醚在海洋环境中的分布及其对海洋生物的影响研究[J]. 海洋湖沼通报,2010,(1):36-46
[3] 周明莹,夏斌,等. 多溴联苯醚的特性及其对海洋环境的污染研究[J]. 渔业科学进展,2009,30(4):142-146
[4] 张利飞,黄业茹,等. 多溴联苯醚在中国的污染现状研究进展[J]. 环境化学,2010,29(5):787-795
[5] 孟范平,于腾. 多溴联苯醚在海洋生物中的富集及毒性效应评述[J]. 热带海洋学报,2010,29(5):1-9
[6] 秦健,陆光华,等. 多溴联苯醚的环境和人体分布及生态毒理学效应[J]. 环境与健康,2009,26(8):740-743
[7] 巫杨,陈东辉,等. 环境中多溴联苯醚的降解研究进展[J]. 中国给水排水,2010,26(6):20-26。