對苯二胺類抗氧化劑(PPDs)是一類重要的合成抗氧化劑,廣泛用于橡膠制品中,如輪胎、鞋子、皮帶和手套等。由于這些橡膠制品添加了大量的PPDs,它們在使用過程中,如輪胎磨損,會導緻PPDs排放到環境中,造成污染問題。不僅如此,研究發現,有些PPDs在環境中還能轉化成毒性更強的醌類轉化産物(PPD-Qs),如N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-對苯二胺(6PPD)可轉化成6PPD-Q,後者是導緻美國西北海岸城市河流中銀大麻哈魚的大量死亡的“元兇”。因此,研究環境中,尤其是大地理尺度水環境中,PPDs及其轉化産物PPD-Qs的污染特征和環境行為具有重要意義。
鑒于此,太阳集团app首页環境學院暨廣東省環境污染與健康重點實驗室曾力希教授、2021級碩士生李奕及其合作者以珠三角河流、珠江口及南海為研究區域,采集了城市河流、河口、海岸和深海沉積物樣品各32、21、20和12個,采用液相色譜-串聯質譜技術對沉積物樣品中7種PDDs和4種PPD-Qs進行了測定,系統分析了珠江三角洲、珠江口、南海海岸和深海地區沉積物中PPDs和PPD-Qs的污染水平及區域差異。結果發現7種PDDs和4種PPD-Qs均能在四類沉積物檢出,并且總濃度呈現城市河流(中位濃度:39.7和15.2 ng/g)>河口(14.0和5.85 ng/g)>海岸(9.47和2.97 ng/g)>深海(5.24和3.96 ng/g)的空間梯度下降趨勢。通過PPDs與PPD-Qs濃度比分析,也發現類似空間分布差異,說明河流輸送是陸源PPDs進入海洋環境的主要途徑。上述研究揭示了PPDs和PPD-Qs大範圍長距離遷移轉化規律,可為進一步研究PPDs的環境行為和生态風險提供科學依據。
相關成果近期發表在Environmental Science & Technology雜志上,該研究受到了國家自然科學基金(21876063、22076064、22276071、42277246)和廣東省“特支計劃”等項目(2019TX05L129)的聯合資助。
Lixi Zeng*, Yi Li, Yuxin Sun, Liang-Ying Liu, Mingjie Shen, Bibai Du. Widespread Occurrence and Transport of p-Phenylenediamines and Their Quinones in Sediments across Urban Rivers, Estuaries, Coasts, and Deep-Sea Regions. Environmental Science & Technology, 2023, 57(6), 2393–2403.
論文鍊接:https://doi.org/10.1021/acs.est.2c07652