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论文题目：有害化学物质的水生食物网传递行为研究 作者简介：万祎，男， 1981年09月出生，2002年09月师从于北京大学胡建英教授，于2007年07月获博士学位。 中 文 摘 要 化学物质的安全评价是当今世界各国政府环境管理的主要组成。目前，全球合成使用的化学物质已超过1000万种，每年新登记注册并投放市场的超过1000种。为了有效管理众多商用化学品，美、日、欧盟等发达国家都有相关的化学物质管理法规，对已有的化学物质筛选控制，对新型物质进行危害性评估。作为化学品的重要指标之一，化学物质的生物放大性是标准制定和风险评价的主要依据。但是，由于影响物质生物放大行为的因素众多（食物吸收、代谢、排泄等）以及天然食物网的不可模拟性，生物放大的机理研究一直是环境科学领域无法解决的难题之一，导致了生物放大性的方法学研究无法实现突破性进展。由此，在对象物质的具体评价过程中，各国政府和国际协会只能根据污染物在生物和水之间的分配（辛醇与水分配系数（log Kow）和生物浓缩因子（BCF））来判断物质的生物放大性，这种方法忽视了污染物在生物体之间的传递过程和影响因素，很容易错误判断对象物质的生物放大性。典型例子如全氟辛烷磺酸盐类物质，无论从log Kow数值还是从实验室鱼类暴露实验判断都属于生物不放大的物质，但野外调查却发现这类物质在高等生物（鸟和哺乳动物）体内富集有很高的浓度。所以，仅仅依据log Kow或者水和生物间分配建立的生物富集预测模型是不准确的，需要进一步研究生物放大机理，找出主要影响因素，才能准确判断对象物质的生物放大性。针对生物放大研究目前存在的科学问题，本研究试图从药理动力学的角度解析生物放大性的机理，并建立相应的预测模型。 渤海湾的海洋资源是京津地区主要的海产品来源，该区域多类有害化学物质的食物网传递行为研究有助于评价海洋污染对当地人群（最高营养级生物）的健康风险，为食品安全管理提供重要依据，也有助于北京和天津地区对化学物质生产和使用的管理。为此，本研究选取我国的半封闭内海（渤海湾）为研究区域，利用稳定同位素技术建立了渤海湾食物网主要生物种的营养和食物关系，以二噁英类物质为模型物质，通过对此类物质食物网传递动力学行为和高等生物体内的毒理动力学行为研究，尝试解析其食物网传递行为机理。基于此机理，并结合滴滴涕类、氯苯类和多环芳烃类物质的类似研究，建立了预测化学物质食物网传递行为的构效关系，进一步应用于多溴联苯醚类物质食物网传递行为的预测，并用实际调查验证预测结果。 稳定的食物关系和相对封闭的环境是食物网研究的前提。本研究选取了我国唯一的内海（渤海湾）作为研究区域，在湾内采集了浮游动植物、5种无脊椎生物、8种鱼类、3种海鸟和鸟蛋，利用稳定碳同位素技术确定所采集的对象生物属于同一个食物网体系，并用稳定氮同位素技术建立了稳定同位素比值与营养层次的关系模型，定量计算得到浮游动植物、无脊椎生物、鱼类和海鸟的营养层次分别为1.46-2.10、1.91-3.32、2.55-4.23，2.98-4.28。同时，针对一些世界上经典的生物放大物质（滴滴涕类物质和六氯苯）进行，发现这类物质在渤海湾呈现明显的食物网放大行为，食物网放大系数（TMFHCB=2.96，TMFp,p’-DDE=3.26，TMFDDMU=3.98）与世界上其他区域相近，证明了所建食物网适合有机污染物的食物网传递行为的研究。 二噁英类物质（包括二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs）和平板多氯联苯（co-PCBs））是一类亲脂性极强的物质，国际上普遍认为这类物质具有很高的生物放大性，将其纳入12种持久性有机污染物中的一大类物质。实际上，环境领域关于二噁英类物质生物富集和放大的研究仅仅局限于实验室内鱼类的暴露研究，还没有全面调查此类物质在天然食物网中的传递行为。本研究首先调查了渤海湾二噁英类物质的暴露状况。在渤海湾和天津地区一条主要排污河中，采集了三根柱状泥样。对泥样中的二噁英类物质、六六六类物质和六氯苯检测后发现，柱状泥各层都有二噁英类物质检出，说明渤海湾生物还处于二噁英类物质的暴露中。二噁英类物质的组成分析、以及与六六六类物质和六氯苯的行为研究表明，当地五氯酚钠生产是这些物质主要的污染来源。在此基础上，调查了二噁英类物质的食物网传递行为。结果发现二噁英类物质并非如人们想象的都呈现显著生物放大，其中PCDD/Fs和co-PCBs的食物网传递行为完全不同：co-PCBs的浓度随营养层次升高呈显著增加趋势，高氯和非2,3,7,8取代的PCDD/Fs的浓度随营养层次升高呈显著降低趋势，而低氯和中等分子量的PCDD/Fs的浓度随营养层次升高没有明显的升高和降低趋势。辛醇与水分配系数（log Kow）是衡量化学物质脂溶性的参数，在国际上被广泛应用于预测化学物质生物放大性高低的指标，因此本