新兴污染物中特征化学物质-增塑剂毒性效应研究和环境风险评价

 2022-04-06 08:04

论文总字数:33665字

摘 要

新兴污染物通过各种途径直接或间接地进入环境中,对生态、人类健康可能造成潜在的威胁。增塑剂是工业添加剂中的重要一类,其使用量大、应用广泛。本文将双酚A、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)三种增塑剂物质作为研究对象,采用鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(即Ames试验)测试其遗传毒性,并采用小球藻和大型溞的急性毒性实验测试其急性毒性。

实验结果表明,双酚A具有致突变阳性,对小球藻和大型溞具有中等毒性;DEHP具有致突变阳性,对大型溞具有极高毒性;DCHP具有致突变阴性,对小球藻和大型溞不具有明显毒性。本研究结果将为这些增塑剂的综合毒性评价提供新的数据,继而为污染物排放标准、监测标准的制定等提供生态毒理学上的依据。

关键词:新兴污染物,增塑剂,Ames试验,生态毒性

ABSTRACT

Emerging Pollutants could be released to the environment directly or indirectly, with potential threat to ecosystem and human health. Plasticizer is an important group of industrial additives of large and ubiquitous usage. Three plasticizers, bisphenol A, di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and dicyclohexyl phthalate (DCHP), are selected in the study. Their genetic toxicity are examined by Salmonella typhimurium reverse mutation test (Ames test), as well as their acute toxicity examined by acute toxicity test on Chlorella vulgaris and Daphnia magna.

By the experimental results, bisphenol A was found positive in Ames test, with moderate toxicity on C. vulgaris and D. magna; DEHP was found positive in Ames test, with very high toxicity on D. magna; DCHP was found negative in Ames test, with no toxicity on C.vulgaris or D. magna. New data is provided in the search for the comprehensive toxicity assessment of these chemicals, as well as toxicological evidences for the setting of discharge standard and monitoring standard for pollutants.

KEY WORDS: emerging pollutant, plasticizer, Ames test, ecotoxicity

目 录

摘 要 I

ABSTRACT i

第一章 绪论 3

1.1 课题背景 3

1.1.1 新兴污染物简介 3

1.1.2 增塑剂简介 3

1.1.3 双酚A简介 3

1.1.4 DEHP简介 5

1.1.5 DCHP简介 5

1.2 研究目的与意义 5

第二章 实验材料和方法 7

2.1 实验药品和仪器 7

2.1.1 受试药品 7

2.1.2 辅助药品 7

2.1.3 实验仪器 7

2.2 受试生物 7

2.3 遗传毒性实验方法 8

2.3.1 Ames试验方法 8

2.3.2 Ames试验结果表达 10

2.4 急性毒性实验方法 10

2.4.1 藻类生长抑制实验方法 10

2.4.2 藻类生长抑制实验结果表达 13

2.4.3 大型溞急性毒性实验方法 13

2.4.4 大型溞急性毒性实验结果表达 14

2.5 生态风险评价方法 15

第三章 增塑剂的遗传毒性研究实验结果 16

3.1 增塑剂的单独遗传毒性研究 16

3.1.1 双酚A的Ames试验结果 16

3.1.2 DEHP的Ames试验结果 17

3.1.3 DCHP的Ames试验结果 18

3.2 增塑剂的混合遗传毒性研究 19

3.2.1 双酚A DEHP的Ames试验结果 19

3.2.2 双酚A DCHP的Ames试验结果 21

3.2.3 DEHP DCHP的Ames试验结果 22

3.2.4 双酚A DEHP DCHP的Ames试验结果 24

3.3 本章小结 25

第四章 增塑剂的急性毒性研究实验结果 27

4.1 增塑剂的急性毒性研究 27

4.1.1 双酚A的藻类生长抑制实验结果 27

4.1.2 DEHP和DCHP的藻类生长抑制实验结果 28

4.1.3 补充的藻类生长抑制实验 32

4.1.4 双酚A的大型溞急性毒性实验结果 33

4.1.5 DEHP的大型溞急性毒性实验结果 33

4.1.6 DCHP的大型溞急性毒性实验结果 34

4.2 本章小结 34

第五章 增塑剂的毒性与其生态风险评价 35

5.1 生态风险评价 35

5.1.1 双酚A的生态风险评价 35

5.1.2 DEHP的生态风险评价 35

5.1.3 DCHP的生态风险评价 35

5.2 本章小结 36

第六章 结论和祝福 37

6.1 结论 37

6.2 祝福 37

致 谢 38

参考文献 39

绪论

课题背景

新兴污染物简介

新兴污染物指的是一类满足以下条件的化合物:(1)没有被囊括在当下的水质监测标准中;(2)之前没有被研究过;(3)被认为对环境生态系统和人类健康安全有潜在威胁。[1]它包括一大类化合物:药品、个人护理产品、类固醇和激素、表面活性剂、全氟化合物、阻燃剂、工业添加剂和药剂和汽油添加剂,以及它们的转化产物。[2]此外,还包括三个新类:纳米材料,二噁烷和泳池杀菌副产物。[1]

进入环境后,新兴污染物将经历一系列的转化过程,具体取决于污染物的性质及其所处的环境(如地下水、地表水和沉积物),并在这个过程中产生一系列的转化产物,转化产物的性质和母体污染物常常不一样,包括其毒性、稳定性等。转化过程中有的污染物毒性会减小,但有时转化产物的毒性甚至更强。[1]

增塑剂简介

增塑剂本身是低分子的树脂或液体,其主要作用是通过改变二级相变温度来提高聚合物的韧性和可加工型。[3]它有一系列的具体作用:降低聚合物的模量、拉伸强度、硬度、密度、粘度;增加断裂伸长率、韧性、介电常数、功率因子等。[4]

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