氯化石蜡(CPs)是目前备受关注的环境污染物,被广泛用于增塑剂、阻燃剂以及金属切割液等。其中短链氯化石蜡(SCCPs)于2017年被列入《斯德哥尔摩公约》附录A的优先管控范围,与之结构相似的中链(MCCPs)和长链氯化石蜡(LCCPs)的生产和使用量持续增加。国科大杭州高等研究院环境学院刘稷燕教授等在Critical Reviews in Environmental Science and Technology(CREST,《环境科技评论》)期刊发表题为“A review on biological occurrence, bioaccumulation, transmission and metabolism of chlorinated paraffins”的综述(图1)。
图1 CPs在生物体中的赋存、累积、迁移和转化行为
该文系统总结了CPs在各种生物体中的赋存水平和时空分布特征,探讨了吸收、转运和外排对CPs生物累积的影响,分析了不同生物体中CPs转化产物异同,讨论了影响CPs在不同食物链生物累积、营养级传递以及生物降解的因素,并通过文献总结和对比,有了一些新的有趣的发现。例如,作者发现陆生动物和淡水鱼中CPs的浓度通常高于海洋动物,究其原因,可能与陆生和淡水环境更易受人类活动的影响有关;再如,MCCPs在某些环境介质中的检出浓度高于SCCPs,目前主流观点认为这是由SCCPs的限制政策以及MCCPs作为替代品使用所致,但实际上作者发现近几年发表的CPs生物赋存的文章使用的样本多数为SCCPs禁用前采集的生物样品,因此MCCPs较SCCPs的检出浓度高很可能与SCCPs的限用政策无关;还有,作者发现CPs在不同食物链中的传递行为受到CPs的单体组成、食物网的结构、样品采集时期、组织类型等多种因素的影响,建议推广统一的标准方法,使用相同的组织/器官评价CPs在生物体中累积行为。
生物转化是CPs生物累积和环境归趋的关键因素,为了探讨CPs在不同生物中的转化规律和影响因素,该文将CPs在不同生物体中的转化途径归纳如下图2所示。结果表明羟基化和脱氯羟基化反应在多种生物体中均能发生,但其反应机理的解释还有待深入。其余转化路径,如乙酰化,糖基化等,目前仅在植物体中发现,这些转化产物在动物,微生物甚至是人体中是否能够检出还需要进一步探究。
图2 CPs的生物转化途径总结
该论文最后对未来的研究方向进行了总结和展望,呼吁加强MCCPs、LCCPs及其转化产物的研究,结合实验室测定和计算模拟建立CPs生物累积和食物链传递行为的全面评价体系,开发筛查方法识别更多的CPs转化产物和代谢途径,阐明CPs生物转化的机理。
原文链接:https://doi.org/10.1080/10643389.2023.2246615
论文第一作者为环境学院博士后陈伟芳。
通讯作者为环境学院刘稷燕教授。