电子垃圾中多氯联苯的环境转移和潜在的健康风险

论文摘要

当前,电子垃圾已成为世界上增长速度最快的固体废弃物。在我国,进口的和国内淘汰的电子垃圾数量都十分巨大。随着近年来经济的飞速发展,我国对各种原材料的需求急剧增加,回收废弃物资,利用再生资源是解决目前我国资源困境的一种有效途径。由于电子垃圾中80%～90%的物质是有价值可利用的,在原材料需求和经济效益的驱动下电子垃圾拆解业在我国沿海地区迅速发展,特别是广东贵屿和浙江台州已发展成国内两个最大的电子垃圾拆解基地。本文以浙江台州的典型电子垃圾拆解区LQ为试验点,以废旧变压器和电力电容器的绝缘油中所含的PCBs为模型化合物来研究了电子垃圾中PCBs的环境转移、污染特征及其潜在的健康风险。从选择的三个试验点（LQ,PQ和LA）采集了大量的环境和人体组织样品。采用GC/ECD技术对样品中的PCBs进行分析;采用Micro-EROD生物测试法检测人体组织样品提取液的二噁英类毒性;利用拆解现场获得的变压器油进行活体暴露试验,研究了变压器油对斑马鱼的毒性影响。在此基础上,还对当地居民潜在的健康风险作出了初步评价。获得的主要研究结果如下:1.试验点LQ的所有环境和人体组织样品中均能检出PCBs,而且稻谷、鱼和鸡蛋、脐血、胎便和乳汁样品中PCBs的含量明显高于试验点PQ和LA采集的同类样品中PCBs的含量。对现场采集的变压器油的分析结果表明,其PCBs的浓度指纹与商业混合物Aroclor1242和1260的浓度指纹相吻合,表明该地区的PCBs污染主要源于电子垃圾的拆解。2.乳汁与脐血中PCBs的浓度之间有显著的相关性（R2 > 0.39; P < 0.05）,说明PCBs在母婴之间发生了传递,胎儿在母体内受到了PCBs的暴露。胎便与脐血中PCBs的浓度之间也呈显著相关（R2 > 0.2491; P < 0.001）,表明胎便是胎儿出生前PCBs暴露的一种有效生物指示物。3. Micro-EROD生物测试结果显示,乳汁、脐血和胎便样品的提取液对EROD的活性有明显诱导。但发现生物测试的结果高于化学分析的结果,而且生物测试的TEQs在这三类样品之间没有显著的相关性,表明样品中存在一些化学分析尚未检测、但又能诱导EROD活性的其他二噁英类化合物。4.斑马鱼暴露试验发现环境水平的变压器油暴露能够明显诱导鱼肝细胞中

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩略语表
• 前言
• 文献综述
• 1 引言
• 2 多氯联苯
• 2.1 物理与化学性质
• 2.2 应用与生产
• 2.3 环境迁移
• 2.4 暴露途径
• 2.5 毒理学及代谢降解
• 2.6 健康影响
• 2.6.1 致死
• 2.6.2 对身体各系统或器官的影响
• 2.6.3 发育毒性
• 2.6.4 基因毒性
• 2.6.5 致癌性
• 2.7 毒性当量
• 2.8 多氯联苯的重大污染事件
• 2.9 世界各国和地区对多氯联苯污染的控制措施
• 2.10 多氯联苯的限制标准
• 2.11 多氯联苯在我国的使用历史和现状
• 2.12 我国对多氯联苯的研究现状
• 2.13 多氯联苯的分析方法
• 2.13.1 化学分析方法
• 2.13.2 生物分析方法
• 3 本论文的研究内容和创新点
• 第一章 环境和人体组织样品中PCBs 分析方法的优化
• 1 引言
• 2 基本分析术语
• 3 实验
• 3.1 仪器
• 3.2 试剂和填料的制备
• 3.3 玻璃器皿的洗涤
• 3.4 样品的前处理
• 3.5 样品的纯化
• 3.6 PCBs 的色谱分析条件
• 4 质量保证与质量控制（QA/QC）
• 4.1 溶剂、方法空白
• 4.2 色谱分离效果
• 4.3 定量标准曲线
• 4.4 定期检验标准
• 4.5 替代标准的分析质量控制图
• 4.6 方法可行性评估
• 5 小结
• 第二章 环境和人体组织样品中PCBs 的分布特征及其污染水平
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 样品的采集与分析
• 2.2 分析结果
• 2.2.1 变压器油中PCBs 的分析
• 2.2.2 拆解区的河水、河道底泥和稻田土中PCBs 的分析
• 2.2.3 稻米、鸡蛋和鱼肉中PCBs 的分析
• 2.2.4 脐血、胎便和乳汁中PCBs的分析
• 3 讨论
• 3.1 PCBs 的污染水平
• 3.2 PCBs 的分布特征
• 3.2.1 环境和人体组织样品中的指示性PCBs
• 3.2.2 双邻位PCBs 对ΣPCBs 的贡献
• 3.2.3 单邻位PCBs 对ΣTEQs 的贡献
• 3.3 PCBs 的环境行为
• 3.3.1 PCBs 的非生物转移
• 3.3.2 PCBs 的生物转移
• 3.3.3 PCBs 在母婴之间的传递
• 4 小结
• 第三章 人体组织样品提取液的二噁英类毒性
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 EROD生物测试的原理
• 2.3 细胞株的培养与EROD酶活力的测定
• 2.4 样品的提取与纯化
• 2.5 样品毒性当量的计算与数据分析
• 3 结果
• 4 讨论
• 5 小结
• 第四章 低剂量变压器油暴露对斑马鱼的毒性影响
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 仪器
• 2.3 试剂
• 2.4 暴露实验
• 2.5 实验方法
• 2.5.1 斑马鱼肝和脑匀浆液的制备
• 2.5.2 EROD 与PROD 酶比活测定的原理及其操作步骤
• 2.5.3 GST 的测定原理及其操作步骤
• 2.5.4 AChE的测定原理及其操作步骤
• 2.5.5 蛋白质的测定
• 2.6 数据分析
• 3 结果
• 3.1 变压器油的定性分析结果
• 3.2 EROD
• 3.3 PROD
• 3.4 GST
• 3.5 AChE
• 4 讨论
• 5 小结
• 第五章 潜在的健康风险评估
• 1 引言
• 2 潜在的健康风险评估
• 2.1 出生前的PCBs 暴露对胎儿的影响
• 2.2 母体血液中的PCBs 负荷
• 2.3 PCBs 和TEQs 日平均摄入量
• 2.4 二噁英类毒性
• 2.5 变压器油的毒性
• 2.6 癌症风险
• 3 小结
• 结论
• 参考文献
• 在学期间论文发表情况
• 致谢