4种典型有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎毒性及风险评价

高 丹， 同 帜， 张圣虎， 吉贵祥， 吴晟旻①， 石利利

(1.西安工程大学环境与化学工程学院， 陕西 西安 710048; 2.环境保护部南京环境科学研究所， 江苏 南京 210042)

4种典型有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎毒性及风险评价

高 丹1,2， 同 帜1， 张圣虎2， 吉贵祥2， 吴晟旻2①， 石利利2

(1.西安工程大学环境与化学工程学院， 陕西 西安 710048; 2.环境保护部南京环境科学研究所， 江苏 南京 210042)

近年来，有机磷阻燃剂(OPFRs)在各种环境介质中被广泛检出，已经成为全球关注的新型污染物。以斑马鱼(Daniorerio)胚胎为受试生物，研究了磷酸三苯酯(TPhP)、磷酸三正丁酯(TnBP)、磷酸(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)和磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)4种典型有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎的急性毒性和慢性毒性。测定了斑马鱼胚胎孵化率、存活率、心率、体长、异常率、死亡率等终点指标。在此基础上，依据我国一些水域OPFRs检出情况，开展了初步的风险评价。结果显示，TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼胚胎的急性毒性96 h半数致死浓度(LC50)分别为1.90、2.27、2.32和14.1 mg·L-1，32 d慢性毒性无可见效应浓度(NOEC)值分别为0.03、0.05、0.05和1.00 mg·L-1，4种有机磷阻燃剂浓度与斑马鱼胚胎的孵化率、存活率、心率、体长呈负相关关系，与异常率呈正相关关系。TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP在我国一些重要水域中具有不同程度的环境风险，部分水域风险熵RQ值大于0.1甚至1，环境风险为中到高，需要引起足够重视。

有机磷阻燃剂； 斑马鱼胚胎； 半数致死浓度(LC50)； 无可见效应浓度(NOEC)； 风险评估

在逐步淘汰或者禁用多溴二苯醚(PBDEs)时,作为替代品的有机磷阻燃剂(organophosphate flame retardants,OPFRs)的使用量快速上升[1]。在过去几年内,OPFRs已经成为全球性污染物而倍受关注,在各种非生物介质,包括室内空气、自然水体、沉积物及野生动物和人体中均有检出[2-3]。

研究发现,有机磷阻燃剂由于缺少化学键的束缚,极易从产品中溢出并释放到环境中。数据表明,水体中有机磷阻燃剂含量远高于PBDEs,已达μg·L-1级。我国松花江流域、黄海、长江、太湖流域和珠江流域水体中均有有机磷阻燃剂检出[2,4-7]。检出率较高的有机磷阻燃剂有磷酸三苯酯(TPhP)、磷酸三正丁酯(TnBP)、磷酸(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)和磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)等。

毒理学证据显示,有机磷阻燃剂对生物体具有毒性效应。有研究报道TPhP具有迟发性的神经毒性[8],可以干扰斑马鱼肝脏碳水化合物和脂质代谢从而导致DNA损伤[9]。在动物长期暴露实验中,由于TnBP具有与有机磷杀虫剂类似的结构,可损害脑部发育,进而导致神经毒性[10]。研究者发现,TDCPP对虹鳟鱼96 h 半数致死浓度(LC50)为1.1 mg·L-1[11],可能具有内分泌干扰效应,能够降低甲状腺激素水平[12]。TCPP对黑头呆鱼和金鱼的LC50为51 mg·L-1[11]。同样,若啮齿类动物长期处于三(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)和TDCPP暴露下,TCEP和TDCPP会诱导其肾脏、甲状腺、脑、肝脏和睾丸等器官肿瘤的产生[13]。鉴于氯代有机磷阻燃剂具有较强的毒性和持久性[14],极易在生物体内蓄积,TCEP、TCPP和TDCPP依次被欧盟列为第2、4批高度关注物质[15],成为研究者的关注热点。

目前,OPFRs的危害毒性数据虽有些报道,但不够完整,难以开展准确的生态风险评价。对TPhP、TnBP、TCPP和TDCPP而言,现有的文献主要报道了其对鱼类的急性毒性数据,长期试验数据还鲜有报道。鱼类数据又集中于成鱼,缺少鱼类胚胎和早期生活期鱼类对污染物最敏感生命阶段的数据。因此,以斑马鱼(Daniorerio)胚胎为受试对象,研究4种典型有机磷阻燃剂的急、慢性毒性,揭示有机磷阻燃剂对鱼类短期和长期暴露效应以及毒性作用机制。在此基础上,依据文献报道的重点流域水体中OPFRs含量水平,采用风险熵值法进行评估,从而了解OPFRs的生态风险,为我国OPFRs的环境管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 受试生物

野生型TU品系斑马鱼购于国家斑马鱼资源中心,饲养于实验室内循环养殖系统中。饲养条件如下:试验用水为充分曝气脱氯并经活性炭过滤的自来水;每天16 h光照,光强为1 000 ～ 1 500 lx;温度为(25±1) ℃;溶解氧浓度大于空气饱和浓度的80%;pH值为7.0～8.0;喂食情况为每日定时投喂丰年虫2次,外加颗粒饵料1次。投饵15 min后,去除残饵。从养殖群体中选择3个月以上,健康、体表无损伤、繁殖状况良好的成鱼为亲鱼。雌、雄斑马鱼亲鱼以1∶1比例配对,每日清晨观察雌、雄鱼的行为,当观察到雄鱼追逐雌鱼时,将雌、雄鱼捞出,人工受精获取受精卵。试验开始前在显微镜下随机抽样,确认此批受精卵处于单细胞期。

1.2 试剂

TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP纯度w=99.0%,由百灵威科技有限公司(上海)提供,用二甲基亚砜(DMSO,色谱纯,德国 Merck 公司)作溶剂配制质量浓度为1 000 mg·L-1的储备液(置于4 ℃冰箱中避光保存)。4种阻燃剂的主要结构和基本信息见表1。

表14种典型有机磷阻燃剂的基本信息

Table1BasicinformationoffourtypicalOPFRs

缩写 中文名称英文名称CAS号分子结构式TPhP磷酸三苯酯triphenylphosphate115-86-6TnBP磷酸三正丁酯tri⁃n⁃butylphosphate126-73-8TDCPP磷酸(1，3-二氯-2-丙基)酯tris(dichloropropyl)phosphate13674-87-8TCPP磷酸三(2-氯丙基)酯tris(chloropropyl)phosphate13674-84-5

试验用水参照ISO 6341的方法统一配制,温度保持在(27.0±0.5) ℃,用分析纯试剂和蒸馏水配制而成。取CaCl2、MgSO4、NaHCO3和KCl储备液各1 L混合,并用去离子水稀释至100 L。配制好的稀释水pH值为7.8±0.2,稀释水在使用之前曝气24 h以上。

1.3 仪器设备

繁殖盒(北京爱生科技发展有限公司);电子分析天平(0.1 mg/0.01 mg,MU105DU,梅特勒托利多,瑞士);溶氧仪、温度计、pH计(HQ40d,美国哈希公司);6孔板玻璃结晶皿配盖(海门市三和镇弘澄实验器材厂);1 L玻璃鱼缸(配盖,三合祖平玻璃仪器厂,江苏);人工气候箱(MLR-315H,SANYO,日本);体视显微镜(莱卡,M205FA);数显游标卡尺(16EX,上海沪工)。

1.4 胚胎急性毒性试验

胚胎急性毒性试验方法参照OECD化学品测试导则OECD TG 236[16]。采用半静态法(换水频率为每隔24 h更换1次)。在正式试验之前先对 4种物质进行较大范围浓度系列(0.1、1、10、100、1 000 mg·L-1) 的预试验,不设平行组。

根据预试验结果,设置5个浓度梯度,TPhP、TnBP和TDCPPP质量浓度均分别为1.00、2.00、4.00、8.00和10.0 mg·L-1,TCPP质量浓度分别为10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100 mg·L-1。另外,设置 1 个空白组和1个溶剂对照组(100 μg·L-1DMSO)。实验容器为6孔板,将受精后1 h胚胎置于6孔板上,每孔10粒,设2个平行,置于人工培养箱。观察并记录试验开始后24、48、72和96 h的死亡情况和中毒症状,及时清理死亡胚胎,以保证染毒液清洁。测定并记录试验温度、pH、溶解氧浓度和水质硬度等水质参数。

试验期间,各项试验条件控制如下:周期为4 d;光照为t(光)∶t(暗)=16∶8;温度为(25±1) ℃;溶解氧浓度大于空气饱和浓度的80%。

1.5 早期生活阶段慢性毒性试验

早期生活阶段慢性毒性试验方法参照OECD化学品测试导则OECD TG 210[17]。采用半静态法(换水频率为每隔24 h更换1次),根据急性毒性试验96 h LC50结果,确定试验浓度范围。TPhP试验设置5个浓度组(0.01、0.03、0.09、0.30和0.60 mg·L-1),TnBP和TDCPP试验分别设置5个浓度组(0.05、0.10、0.20、0.40和0.80 mg·L-1),TCPP试验设置5个浓度组(1.00、2.00、4.00、6.00和8.00 mg·L-1),并设溶剂对照组(10 μg·L-1DMSO)。每组均设置3个平行。选用1 L玻璃鱼缸。将受精后1 h胚胎置于玻璃鱼缸,每缸放置30枚胚胎,每个鱼缸加入1 L受试溶液,并将其置于人工培养箱。

试验期间准确记录胚胎发育所处时期。每天观察胚胎孵出及存活情况,以卵凝结和心跳停止作为死亡终点,统计胚胎死亡数、孵化数。用体视显微镜观察和记录胚胎或仔鱼的畸形和异常行为。试验期间对处理组和对照组暴露后72 hpf受试鱼心率进行测量。将仔鱼小心放置于凹槽玻片上,在体视显微镜下观察,打开摄像软件(BB FlashBack Pro 5.0)对斑马鱼心跳录像1 min,然后用Image J软件对摄像资料进行处理,统计心率。试验结束时(32 d),采用数显游标卡尺逐一测定存活鱼体长度(全长)。

试验期间,除周期为32 d外，其余各项试验条件同胚胎急性毒性试验。

1.6 风险评估方法

根据欧盟关于环境风险评价的技术指南[18],采用风险商值(risk quotient,RQ,QR)法评估TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP在环境中的风险。QR为实际测定浓度(measured environmental concentration,MEC,CME)和无效应浓度(predicted no effect concentration,PNEC,CPNE)之间的比值,计算公式为QR=CME/CPNE。

PNEC值通常由试验所得的急性和慢性毒性数据〔LC50、EC50和无可见效应浓度(NOEC)等〕除以评估因子(AF,FA)得到。毒性数据除采用笔者试验研究结果外,还参照其他文献报道数据。AF的取值范围为10～1 000。根据QR值的大小,分为3个环境风险等级：0.01≤QR<0.1时，为低环境风险；0.1≤QR<1.0时，为中等环境风险；QR≥1.0时，为高环境风险[19]。

1.7 数据处理

采用SPSS 17.0统计软件计算LC50。采用单因素方差分析分析鱼卵的心率、孵化率、存活率和异常率的组间差异。将每个处理组与对照组进行比较,检验差异显著性,*和**分别表示差异显著(P<0.05)和差异极显著(P<0.01)。

2 结果与讨论

2.1 有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎的急性毒性

表24种典型有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎的急性毒性结果

Table2Acutetoxicityof4OPFRstozebrafishembryos

阻燃剂时间(x)/hLC50(y)/(mg·L-1)回归方程LC50的95%置信区间TPhP24610y=-1392+1774x388～97048301y=-1264+2644x0523～62872250y=-1038+2613x0781～32596190y=-0675+2418x0566～443TnBP24800y=-1463+1620x294～139748456y=-1029+1563x0844～97672311y=-0673+1364x0438～70896227y=-0504+1415x0633～449TDCPP24567y=-1456+1931x276～11548424y=-1147+1829x160～83372313y=-0735+1482x172～47196232y=-0479+1310x0697～409TCPP24232y=-3273+2398x204～26448177y=-2555+2049x147～20472151y=-2473+2097x123～17696141y=-3096+2693x119～161

LC50为半数致死浓度。

2.2 有机磷阻燃剂对斑马鱼胚胎的慢性毒性

2.2.1异常表征

将斑马鱼胚胎暴露于用标准胚胎培养液配制的不同浓度的4种典型有机磷阻燃剂。结果发现,胚胎死亡率随着4种物质浓度的升高而升高,并且早期斑马鱼胚胎在高浓度有机磷阻燃剂暴露下,胚胎由透明色变成白色半透明死卵,部分存活胚胎孵化后出现明显的畸形现象(图1)。斑马鱼胚胎畸形表现为卵凝结、色素减少、心包囊肿、卵黄囊肿、体形变小、脊椎弯曲和发育延缓。部分处理组胚胎出现孵化抑制现象。

2.2.24种OPFRs对斑马鱼72 hpf心率的影响

图2显示,正常对照组斑马鱼72 hpf心率规则,平均心率为160次·min-1,这与DU等[20]报道的斑马鱼72 hpf心率基本相同。当ρ(TPhP)为0.09、0.30、0.60 mg·L-1,ρ(TnBP)、ρ(TDCPP)为0.10、0.20、0.40、0.80 mg·L-1,ρ(TCPP)为6.00、8.00 mg·L-1时,斑马鱼胚胎心率与对照组相比显著降低(P<0.05)。由此可知,TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼心率影响的NOEC值分别为0.03、0.05、0.05和4.00 mg·L-1。DU等[20]报道ρ(TPhP)为0.50、1.00 mg·L-1时,斑马鱼胚胎心率显著降低,笔者研究结果与其基本一致。

a～d表示试验24 h时斑马鱼胚胎染毒症状; e～h表示120 h时斑马鱼胚胎染毒症状。a—发育正常胚胎; b—心包囊肿、卵黄囊肿胚胎; c—脊椎弯曲胚胎; d—脊椎弯曲、卵黄囊肿胚胎; e—发育正常仔鱼; f—发育延缓胚胎; g—发育延缓、色素减少仔鱼; h—心包囊肿仔鱼。

2.2.34种OPFRs对斑马鱼胚胎120 hpf 孵化率的影响

图3显示,空白对照组孵化率达100%。当ρ(TPhP)分别为0.09、0.30、0.60 mg·L-1,ρ(TnBP)、ρ(TDCPP)分别为0.10、0.20、0.40、0.80 mg·L-1,ρ(TCPP)分别为2.00、4.00、6.00、8.00 mg·L-1时,斑马鱼胚胎孵化率与对照组相比显著降低(P<0.05)。由此可知,TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼胚胎孵化率影响的NOEC值分别为0.03、0.05、0.05和1.00 mg·L-1。

笔者观察到TCPP暴露导致斑马鱼胚胎发育延迟现象较明显,直到第6天有少数孵化个体在体式显微镜下观察仍有心跳,并未死亡。可见,4种OPFRs对斑马鱼胚胎孵化均有抑制作用。4种OPFRs对斑马鱼孵化率均有不同程度的抑制作用,且具有明显的剂量-效应关系。暴露于TPhP的斑马鱼胚胎孵化率由94%(0.01 mg·L-1)降低至42%(0.60 mg·L-1);暴露于相同浓度梯度TnBP和TDCPP的斑马鱼胚胎孵化率由93%、96%(0.05 mg·L-1)分别下降至39%、52%(0.80 mg·L-1);暴露于TCPP中的斑马鱼胚胎孵化率由84%(1.00 mg·L-1)下降到47%(8.00 mg·L-1)。

同一幅图中,*和**分别表示处理组斑马鱼胚胎心率与对照组相比差异显著(P<0.05)和差异极显著(P<0.01)。

同一幅图中,*和**分别表示处理组斑马鱼胚胎孵化率与对照组相比差异显著(P<0.05)和差异极显著(P<0.01)。

2.2.44种OPFRs对斑马鱼幼鱼32 d异常率的影响

暴露32 d后,4种OPFRs对斑马鱼幼鱼发育异常率的影响见图4,与对照组相比,OPFRs低浓度组幼鱼异常率均无显著差异(P>0.05);当各OPFRs浓度升高时异常率升高,ρ(TPhP)为0.60 mg·L-1,ρ(TnBP)、ρ(TDCPP)为0.80 mg·L-1,ρ(TCPP)为8.00 mg·L-1时显著上升(P<0.05)。由此可知,TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼幼鱼32 d异常率影响的NOEC值分别为0.30、0.40、0.40和6.00 mg·L-1。

图4显示,4种OPFRs对斑马鱼幼鱼32 d异常率随着OPFRs浓度的升高而升高。暴露于TPhP的斑马鱼幼鱼异常率由1%(0.01 mg·L-1)升高到20%(0.60 mg·L-1);暴露于相同浓度梯度TnBP、TDCPP中的斑马鱼幼鱼异常率分别由2%、1%(0.05 mg·L-1)升高至18%、19%(0.80 mg·L-1);暴露于TCPP中的斑马鱼幼鱼异常率由1%(1.00 mg·L-1)升高至11%(8.00 mg·L-1)。

同一幅图中,*和**分别表示处理组斑马鱼胚胎32 d异常率与对照组相比差异显著(P<0.05)和差异极显著(P<0.01)。

2.2.54种OPFRs对斑马鱼幼鱼32 d存活率的影响

暴露32 d后,4种OPFRs对斑马鱼幼鱼存活率的影响见图5,ρ(TPhP)分别为0.09、0.30、0.60 mg·L-1,ρ(TnBP)分别为0.10、0.20、0.40、0.80 mg·L-1,ρ(TDCPP)分别为0.20、0.40、0.80 mg·L-1,ρ(TCPP)分别为2.00、4.00、6.00、8.00 mg·L-1时，斑马鱼幼鱼32 d存活率与对照组相比显著降低。由此可知,TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼幼鱼存活率影响的NOEC值分别为0.03、0.05、0.10和1.00 mg·L-1。

图5显示,4种OPFRs各浓度梯度和斑马鱼幼鱼存活率具有负相关关系。暴露于TPhP的斑马鱼幼鱼存活率由89%(0.01 mg·L-1)下降到28%(0.60 mg·L-1);暴露于相同浓度梯度TnBP和TDCPP 中的斑马鱼幼鱼存活率分别由84%、80%(0.05 mg·L-1)下降至24%、36%(0.80 mg·L-1);暴露于TCPP中的斑马鱼幼鱼存活率由80%(1.00 mg·L-1)下降至41% (8.00 mg·L-1)。

2.2.64种OPFRs对斑马鱼幼鱼32 d体长的影响

暴露32 d后,4种OPFRs对斑马鱼幼鱼体长的影响见图6,ρ(TPhP)所有处理组,ρ(TnBP)分别为0.05、0.10 mg·L-1,ρ(TDCPP)分别为0.05、0.10、0.20、0.40 mg·L-1,ρ(TCPP)所有处理组与对照组相比均无显著差异。由此可知,TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼幼鱼体长影响的NOEC值分别为0.60、0.10、0.40和8.00 mg·L-1。

同一幅图中,*和**分别表示处理组斑马鱼幼鱼32 d存活率与对照组相比差异显著(P<0.05)和差异极显著(P<0.01)。

同一幅图中,*和**分别表示处理组斑马鱼胚胎32 d体长与对照组相比差异显著(P<0.05)和差异极显著(P<0.01)。

2.3 PNEC的估算

结合CUNNINGHAM等[23]和MARIE-PIERRE等[24]的研究成果,应用基于生物毒性试验的PNEC简易估算方法。毒性数据除采用笔者试验研究结果外,还参照ECOTOX数据库。

对TPhP而言,采集到鱼、大型溞和藻短期试验数据,最敏感的是月牙藻(Selenastrumbibraianum),其96 h EC50值为0.50 mg·L-1。笔者研究得到长期试验NOEC值为0.03 mg·L-1(按最敏感指标计)。由于获取了1项长期试验的NOEC(鱼类)数据,因此,评估因子取值100。根据鱼类长期试验NOEC计算得到的水体环境中PNEC值为0.30 μg·L-1。

对TnBP而言,采集到鱼、大型溞和藻短期试验数据,最敏感的是大型溞(Daphniamagna),其96 h EC50值为2.10 mg·L-1。笔者研究得到长期试验NOEC值为0.05 mg·L-1(按最敏感指标计)。由于获取了1项长期试验的NOEC(鱼类)数据,因此,评估因子取值100。根据鱼类长期试验NOEC计算得到的水体环境中PNEC值为0.50 μg·L-1。

对TDCPP而言,未采集到相关文献数据。笔者研究得到TDCPP短期试验 96 h LC50值为2.32 mg·L-1,长期试验NOEC值为0.05 mg·L-1(按最敏感指标计)。由于获取了1项长期试验的NOEC(鱼类)数据,因此,评估因子取值100。根据鱼类长期试验NOEC计算得到的水体环境中PNEC值为0.50 μg·L-1。

对TCPP而言,未采集到相关文献数据。笔者研究得到TCPP短期试验96 h LC50值为14.1 mg·L-1。长期试验NOEC值为1.00 mg·L-1(按最敏感指标计)。由于获取了1项长期试验的NOEC(鱼类)数据,因此,评估因子取值100。根据鱼类长期试验NOEC计算得到的水体环境中PNEC值为10.0 μg·L-1。

2.4 风险评价

如上所述,TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP水环境中PNEC值分别为0.30、0.50、0.50和10.0 μg·L-1,利用我国一些水域中OPFRs的检出浓度[2,4-7],计算得出部分地区水域中OPFRs的RQ值及生态风险(表3)。结果显示,4种OPFRs在我国一些重要水域中有检出,具有不同程度的环境风险。其中,TPhP在松花江RQ值介于0.015～0.275之间;TnBP在松花江RQ值介于0.174～1.920之间,在太湖RQ值介于0.008 2～0.18之间,在珠江RQ值为0.206;TDCPP在黄海和东海沿岸海水RQ值介于0.166～0.706之间,在太湖RQ值介于ND～0.116之间;TCPP在太湖RQ值介于0.008 1～0.197之间。上述水域的环境风险为中到高,需要引起足够重视。

3 结论与展望

研究了4种典型OPFRs对斑马鱼胚胎的急性和慢性毒性,并根据文献报道的我国部分水域OPFRs浓度开展风险评价。结论如下:(1)TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼胚胎急性毒性的96 h LC50分别为1.90、2.27、2.32和14.1 mg·L-1。(2)TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP对斑马鱼胚胎32 d慢性毒性NOEC值分别为0.03、0.05、0.05和1.00 mg·L-1。(3)TPhP、TnBP、TDCPP和TCPP在我国一些重要水域中具有不同程度的环境风险,部分水体风险熵RQ值大于0.1甚至1,环境风险为中到高,需要引起足够重视。

表3我国部分重要水域中有机磷阻燃剂(OPFRs)的RQ值及生态风险

Table3RQvaluesandecologicalriskofOPFRsinsomeimportantwaters

地区OPFRs检出浓度/(ng·L-1)RQ值风险等级松花江 TPhP45～650015～0275低～中TnBP87～9600174～1920中～高TDCPPND～46ND～0092低TCPP53～190000053～0019低黄海与东海TPhP———沿岸海水 TnBP———TDCPP83～3530166～0706中TCPP1317～17020013～0017低长江 TPhP420014低TnBP16800336低TDCPP———TCPP226000323低太湖 TPhPND～28ND～0093低TnBP41～9000082～018低～中TDCPPND～58ND～0116低～中TCPP81～196700081～0197低～中珠江 TPhP2260075低TnBP10280206中TDCPP3540071低TCPP137500138低

ND表示未检出; “—”表示无相关数据。

基于文献报道的水体OPFRs浓度水平,结合ECOTOX等数据库,对4种典型OPFRs急慢性数据进行补充完善,并采用评估因子法估算PNEC值,初步评估了我国重要水域中4种典型OPFRs的环境风险。但是OPFRs风险评估还需要进一步研究探索,下一步研究方向主要包括:(1)建立2～3条食物链中不同营养级生物共生的水生态暴露模拟系统,建立多层次生物系统,从系统水平上研究OPFRs的水生态危害性,从而进行更为精确的风险评估。(2)由于实际情况下通常是多种有害物质共存于水体中,因此开展多种OPFRs的混合暴露毒性研究对于更客观真实评价OPFRs的环境风险十分必要。

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ToxicityofFourTypicalOrganicPhosphorusFlameRetardantstoZebrafishEmbryoandRiskAssessment.

GAODan1,2,TONGZhi1,ZHANGSheng-hu2,JIGui-xiang2,WUSheng-min2,SHILi-li2

(1.College of Chemical & Environmental Engineering, Xi′an Polytechnic University, Xi′an 710048, China; 2.Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environmental Protection, Nanjing 210042, China)

In recent years, organic phosphorus flame retardants (OPFRs), widely detected in various environmental media, have become a new type of pollutants of great concern. An experiment was designed to explore acute and chronic toxicity of triphenyl phosphate (TPhP), tri-n-butyl phosphate (TnBP), tris(dichloropropyl)phosphate (TDCPP), and tris(chloropropyl)phosphate (TCPP) to zebrafish embryos. Hatching rate, survival rate, heart rate, body length, abnormal rate and mortality of zebrafish embryos were measured in the study. On such a basis, preliminary risk assessment of these OPFRs were performed in the light of their detections in some surface waters reported in literature. Results show that TPhP, TnBP, TDCPP and TCPP to zebrafish embryos reached 1.90, 2.27, 2.32 and 14.1 mg·L-1, respectively, in 96 h-LC50and 0.03, 0.05, 0.05 and 1.00 mg·L-1, respectively, in 32 d-NOEC of chronic toxicity. Hatching rate, survival rate, heart rate, as well as body length was negatively related to concentrations of the test substances, while abnormal rate was positively related. Environmental risks of TPhP, TnBP, TDCPP and TCPP varied in some important waters in China. In some waters, RQ values of the OPFRs were greater than 0.1 or even 1, indicating that their environmental risks are in the range from medium to high, which calls for adequate attention.

OPFRs; zebrafish embryo; LC50; NOEC; risk assessment

X592

： A

： 1673-4831(2017)09-0836-09

10.11934/j.issn.1673-4831.2017.09.010

高丹 (1992—),女,陕西延安人,硕士生,主要研究方向是环境毒理学。E-mail: 18260068154@163.com

(责任编辑： 李祥敏)

2017-03-09

国家自然科学基金(21407055); 江苏省自然科学基金(BK20140115)

① 通信作者E-mail: wsm@nies.org