对苯二胺类抗氧化剂(PPDs)是一类重要的合成抗氧化剂,广泛用于橡胶制品中,如轮胎、鞋子、皮带和手套等。由于这些橡胶制品添加了大量的PPDs,它们在使用过程中,如轮胎磨损,会导致PPDs排放到环境中,造成污染问题。不仅如此,研究发现,有些PPDs在环境中还能转化成毒性更强的醌类转化产物(PPD-Qs),如N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺(6PPD)可转化成6PPD-Q,后者是导致美国西北海岸城市河流中银大麻哈鱼的大量死亡的“元凶”。因此,研究环境中,尤其是大地理尺度水环境中,PPDs及其转化产物PPD-Qs的污染特征和环境行为具有重要意义。
鉴于此,暨南大学环境学院暨广东省环境污染与健康重点实验室曾力希教授、2021级硕士生李奕及其合作者以珠三角河流、珠江口及南海为研究区域,采集了城市河流、河口、海岸和深海沉积物样品各32、21、20和12个,采用液相色谱-串联质谱技术对沉积物样品中7种PDDs和4种PPD-Qs进行了测定,系统分析了珠江三角洲、珠江口、南海海岸和深海地区沉积物中PPDs和PPD-Qs的污染水平及区域差异。结果发现7种PDDs和4种PPD-Qs均能在四类沉积物检出,并且总浓度呈现城市河流(中位浓度: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)的空间梯度下降趋势。通过PPDs与PPD-Qs浓度比分析,也发现类似空间分布差异,说明河流输送是陆源PPDs进入海洋环境的主要途径。上述研究揭示了PPDs和PPD-Qs大范围长距离迁移转化规律,可为进一步研究PPDs的环境行为和生态风险提供科学依据。
相关成果近期发表在Environmental Science & Technology杂志上,该研究受到了国家自然科学基金(21876063、22076064、22276071、42277246)和广东省“特支计划”等项目(2019TX05L129)的联合资助。
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.
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.2c07652