新型持久性有機汙染物的生物富集 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　環境中的新型持久性有機汙染物是近20年來環境科學領域持續關注的一個重要熱點問題。生物可富集性是持久性有機汙染物的重要特性。瞭解這些新型持久性有機汙染物的生物富集特徵是當前研究的一個重要領域。
　　《新型持久性有機汙染物的生物富集》首先簡明扼要地概括及總結瞭有機汙染物生物富集的相關概念、原理、方法、研究曆史與現狀。基於室內暴露實驗和野外實際監測的數據，討論瞭新型持久性有機汙染物多溴聯苯醚（PBDEs）、六溴環十二烷（HBCDs）、得剋隆（DP）及短鏈氯化石蠟（SCCPs）在生物中的富集、代謝及食物鏈傳遞特點。著重探討瞭這些新型持久性有機汙染物在水生、陸生生物中的差異性富集及機理。同時也介紹瞭鹵代持久性有機汙染物在電子垃圾迴收區不同植物中的葉片和根係吸收過程及機理。
　　《新型持久性有機汙染物的生物富集》可以作為高等院校環境科學、環境工程等專業的教學參考書，也可供從事環境生物學、汙染物環境監測、化學品控製與管理的研究人員和技術人員參考。

內頁插圖

目錄

叢書序
前言

第1章 持久性有機汙染物的生物富集概論
本章導讀
1．1 生物富集及相關術語
1．2 生物富集的研究內容
1．3 生物富集的評判指標與基準值
1．4 生物富集研究曆史與現狀
參考文獻

第2章 生物富集的基本理論與方法
本章導讀
2．1 生物富集的生理過程
2．1．1 吸收與排泄
2．1．2 組織分布
2．1．3 生物代謝
2．2 生物富集的相關原理及實驗測定方法
2．2．1 生物濃縮機理與實驗測定方法
2．2．2 生物放大機理與實驗測定方法
2．3 生物富集模型
2．3．1 生物富集的經驗模型
2．3．2 生物富集的機理模型
參考文獻

第3章 典型鹵代持久性有機汙染物在電子垃圾迴收區植物中的富集
本章導讀
3．1 植物富集的相關機理
3．1．1 植物葉麵吸收機製
3．1．2 植物根係吸收機製
3．2 廣東清遠電子垃圾迴收區兩種植物對大氣中典型鹵代持久性有機汙染物的富集及機製
3．2．1 樣品采集、處理及分析
3．2．2 大氣中的鹵代持久性有機汙染物及季節變化
3．2．3 鹵代持久性有機汙染物在大氣中的氣粒分配
3．2．4 植物中的鹵代持久性有機汙染物濃度、組成與季節變化
3．2．5 植物中鹵代持久性有機汙染物與大氣中鹵代持久性有機汙染物及氣象條件間關係
3．2．6 植物葉麵從大氣中吸收PBDEs及PCBs的機製
3．2．7 植物／大氣分配係數與化閤物辛醇／空氣分配係數的關係
3．3 電子垃圾汙染土壤中典型鹵代持久性有機汙染物在水稻中的富集與傳遞
3．3．1 實驗方案設計
3．3．2 樣品處理與分析
3．3．3 電子垃圾汙染土壤對植物生長發育過程中形態及生理參數的影響
3．3．4 種植前後土壤中鹵代持久性有機汙染物的變化
3．3．5 水稻組織中鹵代持久性有機汙染物的濃度及汙染物組成
3．3．6 鹵代持久性有機汙染物從土壤到水稻根部的纍積（土壤-根部富集因子，RCF）
3．3．7 鹵代持久性有機汙染物從根到莖及從莖到葉的傳遞
參考文獻

第4章 多溴聯苯醚生物富集及轉化的室內模擬研究
本章導讀
4．1 食物暴露條件下PBDEs在鯉魚中的富集、代謝及轉化的穩定碳同位素示蹤
4．1．1 三種PBDEs工業品的鯉魚暴露實驗
4．1．2 PBDEs的提取與定量分析
4．1．3 魚體中PBDEs單體穩定碳同位素分析
4．1．4 質量保證與質量控製
4．1．5 PBDEs在鯉魚腸道中的吸收與轉化
4．1．6 PBDEs在鯉魚體內的單體組成模式及其脫溴代謝
4．1．7 鯉魚血清中MeO-BDEs和OH-BDEs
4．1．8 單體穩定碳同位素示蹤PBDEs單體在鯉魚中的脫溴代謝
4．2 室內暴露條件下PBDEs在水生食物鏈上的富集、傳遞及代謝特徵
4．2．1 TBDE-71X工業品水生食物鏈暴露實驗及樣品分析
……

第5章 多溴聯苯醚在水生生物中的富集與食物鏈傳遞
第6章 多溴聯苯醚在水生、陸生鳥類中的富集與食物鏈傳遞
第7章 六溴環十二烷的生物富集與放大
第8章 得剋隆的生物富集與放大
第9章 短鏈氯化石蠟在電子垃圾迴收區水生與陸生生物中的富集

前言/序言

　　持久性有機汙染物（POPs）是指能持久存在於環境中通過生物食物鏈（網）纍積對野外生物及人類健康造成有害影響的化學物質。與常規汙染物不同，POPs在自然環境中滯留時間長，極難降解，毒性極強，能導緻全球性的傳播；被生物體攝入後不易分解，並沿著食物鏈濃縮放大，對人類和動物危害巨大。很多POPs不僅具有緻癌、緻畸、緻突變性，而且還具有內分泌乾擾作用。POPs對人類的影響會持續幾代，對人類生存繁衍和可持續發展構成重大威脅。
　　沒有富集就沒有傷害。POPs排放進入環境後會通過各種途徑進入到生物及人體。隻有在達到一定的濃度閾值或持續長期暴露纔會導緻負麵效應的發生。在這個過程中，生物富集起到瞭至關重要的作用。通過生物富集作用，環境中微量存在的POPs會在高等級生物及人體中濃度達到足夠産生明顯毒害性的程度。與傳統的POPs如有機氯農藥、多氯聯苯及二�逵⒗嗷�閤物相比，以鹵代阻燃劑為代錶的新型或疑似持久性有機化閤物具有分子量更大、親脂性更高以及分子體積大等特點，如十溴聯苯醚、十溴二苯乙烷和得剋隆等辛醇／水分配係數都在10左右，是超強的疏水性物質。盡管不少生物監測結果揭示齣這些化閤物廣泛存在生物體內，但對於這些強疏水性有機化閤物是否具有生物可富集性仍存有爭議。與此同時，這些新型鹵代持久性有機物一般都具有眾多的同係物或者立體／手性異構體，在生物體內會存在各種同係物或立體／手性異構體的選擇性富集。有機汙染物生物富集研究的最新進展錶明，水生、陸生生態係統生物在汙染物的富集上存在明顯的差異，一些具有較低辛醇／水分配係數，但同時具有較高辛醇／空氣分配係數的化閤物能在陸生生物中富集和放大，但不能在水生生物中放大。新型汙染物強的疏水性限製瞭其在水生生物體內的富集，但它們是否在陸生生物中産生富集？強的疏水性質是否會影響它們在植物中的富集行為？所有這些問題都迫切需要我們開展更多有關這些新型持久性有機汙染物的生物富集行為的研究，一方麵豐富有機汙染物生物富集的理論知識；另一方麵為相應的管理部門提供重要的科學支撐。
　　從2003年起，在連續三期持久性有機汙染領域國傢重點基礎研究發展計劃項目（以下簡稱“973”POPs項目），國傢自然科學基金委員會重大、重點、國傢傑齣青年科學基金及麵上項目，中國科學院，廣東省自然科學基金委員會重點項目的資助下，我們以新型鹵代持久性有機汙染物多溴聯苯醚（PBDEs）、六溴環十二烷（HBCDs），得剋隆（DP）和短鏈氯化石蠟（SCCPs）為目標化閤物，以珠江三角洲為核心研究區域，通過室內暴露及野外生物監測相結閤的方法，研究瞭這些新型汙染物在以魚為核心及以鳥為核心的水生、陸生生物中的吸收、組織分布、生物轉化及食物鏈傳遞行為，重點關注瞭這些汙染物在水生、陸生生物上的差異性生物富集行為。同時，對鹵代持久性有機汙染物在植物中的葉麵吸收與根係吸收也進行瞭初步研究。取得的創新性的認識有：有機汙染物的植物／大氣分配係數與化閤物辛醇／空氣分配係數之間並不是簡單的綫性關係，而是錶現齣由植物吸收汙染物機製變化所控製的多段性；在高汙染情況下，土壤根係吸收有機汙染物的貢獻不可忽視；生物代謝的差異性是造成多溴聯苯醚生物差異性富集的重要機製，多溴聯苯醚和得剋隆在水生、陸生生物上的生物富集存在明顯差異性；異構化反應是HBCDs立體異構體組成發生變化的重要原因；短鏈氯化石蠟在高汙染水生食物鏈上為食物鏈稀釋而非放大。同時，我們也利用單體穩定碳同位素技術對多溴聯苯醚的生物轉化進行瞭示蹤。本書即是上述研究成果的一個綜閤集成。
　　本書由9章組成，分彆是持久性有機汙染物的生物富集概論；生物富集的基本理論與方法；典型鹵代持久性有機汙染物在電子垃圾迴收區植物中的富集；多溴聯苯醚生物富集及轉化的室內模擬研究；多溴聯苯醚在水生生物中的富集與食物鏈傳遞；多溴聯苯醚在水生、陸生鳥類中的富集及食物鏈傳遞；六溴環十二烷的生物富集與放大；得剋隆的生物富集與放大；短鏈氯化石蠟在電子垃圾迴收區水生與陸生生物中的富集。前兩章主要從概念、原理、方法、研究曆史與現狀等方麵較全麵地介紹瞭有關生物富集的基本理論和方法，以期使讀者對生物富集的研究內容、研究方法有一個較全麵的瞭解。後麵各個章節針對具體某一類化閤物，先簡要介紹相關化閤物的基礎信息，包括化學結構、性質、生産及使用情況；然後具體介紹瞭相關室內暴露、野外環境監測的實驗數據和結果；特彆注重瞭汙染物在水生、陸生生態係統中的差異性富集與食物鏈傳遞行為。汙染物的植物富集單獨以一章來闡述，也是先介紹基本原理，然後從葉麵吸收和根係吸收兩個方麵介紹瞭作者課題組的最新成果。總之，本書將以較係統、完整的學科體係和最新的研究成果來編織。

湖泊生態係統中的微塑料與新興汙染物：互作機製與風險評估 本書簡介 本書聚焦於當代湖泊生態係統麵臨的兩大關鍵環境挑戰：微塑料汙染和新興汙染物（CECs）的廣泛存在及其復雜的生態毒理學效應。不同於傳統的持久性有機汙染物（POPs）研究範式，本書深入探討瞭這些新型汙染物在水生環境中的動態行為、生物相容性風險以及跨界相互作用的生態學意義。 第一部分：湖泊環境中的微塑料汙染特徵與歸宿 第一章：微塑料的來源、形態學分類與空間分布 本章係統梳理瞭湖泊微塑料汙染的陸源和水源輸入途徑，包括城市汙水處理廠排放、農業徑流和大氣沉降。詳細闡述瞭微塑料的形態學分類（縴維、碎片、顆粒、薄膜），並重點分析瞭不同粒徑（從宏觀塑料到納米塑料）在湖泊水柱、沉積物和生物體內的空間分布格局。研究錶明，粒徑、密度和形狀是決定微塑料在湖泊中沉降速率和最終歸宿的關鍵物理參數。 第二章：微塑料的錶麵特性、吸附能力與潛在的“載體效應” 微塑料的錶麵積大、錶麵電荷密度低，使其成為環境中多種化學物質的有效吸附劑。本章著重分析瞭不同聚閤物類型（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯）在不同pH值和有機質含量條件下對水體中常見無機離子（重金屬）和內源性有機物的吸附/解吸動力學。特彆強調瞭微塑料作為“載體”的角色，討論瞭其如何富集和轉運持久性有機汙染物（POPs）以及其他新興汙染物，進而改變這些汙染物在生物體內的暴露劑量和生物有效性。 第三章：湖泊沉積物中微塑料的長期積纍與地層學意義 沉積物是湖泊生態係統中微塑料的主要匯集地。本章采用多學科方法（包括紅外光譜分析、粒度分析和地層學分層），評估瞭不同年代沉積層中微塑料的積纍速率和纍積量。探討瞭微塑料在沉積物孔隙水中的遷移機製，以及其對底棲生物群落結構和生物地球化學循環（如碳、氮循環）的潛在乾擾。 第二部分：新興汙染物（CECs）的輸入、轉化與生物學效應 第四章：藥物、個人護理産品（PPCPs）和內分泌乾擾物（EDCs）的湖泊環境行為 本章聚焦於人類活動高頻排放的PPCPs和EDCs，如抗生素、激素類藥物和雙酚A等。分析瞭這些化閤物在湖水和沉積物中的檢齣率、濃度範圍及其對水生生態係統濃度的影響因素（如光解、生物降解和水閤作用）。重點討論瞭抗生素的耐藥基因（ARGs）在水環境中通過特定化學物質介導的水平轉移現象。 第五章：新型工業化學品與農用化學品在水生生物中的生物放大潛力 本章關注當前監管體係中關注度相對較低的新型阻燃劑（如替代性溴化阻燃劑）、塑化劑替代品（如替代性鄰苯二甲酸酯）以及新煙堿類殺蟲劑的生態毒性。通過分子標記技術和代謝産物分析，評估瞭這些CECs在湖泊食物網中的生物濃縮因子（BCF）和生物放大因子（BAF），並結閤體外酶學活性測定，初步評估其對非靶標水生生物（如藻類、溞和魚類）的內分泌乾擾和神經毒性風險。 第六章：水體中復雜化學混閤物的協同毒性與風險評估框架 真實湖泊環境中汙染物通常以復雜混閤物的形式存在，單一汙染物的評估已不能滿足現代風險管理的需求。本章探討瞭微塑料與特定CECs混閤暴露下，水生生物生理功能（如氧化應激、DNA損傷和生殖能力）的變化。引入瞭基於效應閾值（PNEC）和暴露水平（PEC）的綜閤風險指數模型，用於評估湖泊生態係統中多重汙染物負荷下的整體生態健康狀態。 第三部分：汙染物互作與生態係統響應 第七章：微塑料與CECs在生物體內的協同吸收和跨膜轉運機製 本章深入探討瞭生物體如何同時攝入微塑料和附著其錶麵的CECs。通過同位素示蹤實驗，分析瞭微塑料的攝入是否會顯著改變水溶性CECs（如PPCPs）的腸道吸收效率。研究瞭生物體對微塑料錶麵吸附的汙染物（疏水性物質）和水相中溶解的汙染物（親水性物質）的吸收途徑是否存在競爭或協同效應。 第八章：湖泊食物網中新型汙染物的生物流動態勢建模 本書的最後部分構建瞭一個動態食物網模型，用以預測微塑料和與其聯結的CECs在初級生産者、無脊椎動物和魚類之間的傳遞效率。模型考慮瞭汙染物在生物體內的吸收、代謝、排泄（ADME）過程以及微塑料在不同營養級之間的“生物傳遞”效應。這為預測未來氣候變化和人類活動強度變化對湖泊汙染物生物纍積趨勢提供瞭科學基礎。 結論與展望 本書總結瞭微塑料和新興汙染物對湖泊生態係統構成的交叉性威脅，強調瞭理解汙染物在物理載體（微塑料）上和化學性質（CECs）上的相互作用是未來環境科學研究的核心。為湖泊管理和水環境保護策略的製定提供瞭堅實的科學支撐。