南京理工大学
环境质量监测系统
姓名:
学
专
题院业目: : : 学号： 环境工程 HBCDs环境污染研究现状
指导老师：
2016年 5月
HBCDs环境污染研究现状
摘要：六溴环十二烷（hexabromocyclododecane，HBCDs）作为添加型含溴阻燃剂被广泛应用于聚苯乙烯泡沫、室内装潢纺织品和电子产品等领域，是一种世界广泛应用的新型溴代阻燃剂，同时又是一种持久性有机污染物，其广泛存在于大气、土壤水体及生物体内，并能在环境和生物体内蓄积，对生物产生严重危害。因此，六溴环十二烷受到国际社会的广泛关注。由于HBCDs具有广泛的使用性和生物累集性，本文就HBCDs的理化性质、检测方法、毒理学特点、以及其在环境中的分布等方面的研究进展进行了综述。
关键词：六溴环十二烷；检测方法；毒性；环境分布；
Abstract: Hexabromocyclododecane (hexabromocyclododecane, HBCDs) as additive containing bromine flame retardants are widely used in polystyrene foam, upholstery textiles and electronics and other fields, is a world wide application of a new type of bromine flame retardant, but it is also a kind of persistent organic pollutants (pops), which widely exists in the atmosphere, water and soil organisms, and in environmental and biological accumulation in the body, the biological consequences.Therefore, the hexabromocyclododecane received extensive attention of the international community.Because the HBCDs has wide usability and biological tired set, in this paper, the physical and chemical properties of HBCDs, detection methods, the toxicological characteristics, and its distribution in the environment of research progress are reviewed
Key words:Hexabromocyclododecane;Detection method;Toxicity;Distribution of the environment
引言
六溴环十二烷(HBCD)是一种添加型阻燃剂,被广泛应用于聚苯乙烯泡沫、装潢纺织品和电子产品等领域，具有用量少，阻燃效果好，对材料物理性能影响小等特点，因此，市场需求量很大。HBCD是除了多溴联苯醚、四溴双酚A(TBBPA)之外的全球第三大溴代阻燃剂。仅在2001年，全球市场对HBCD的需求就达到16700吨，其中作为HBCD的全球最大的消耗地，欧洲的使用量达到9500吨[1,2]。作为PBDEs的替代品，HBCDs在全球范围内的使用已经带来了一定程度的环境问题，自从1998年，在瑞典Viskan河中的鱼和沉积物样品中第一次检测HBCDs[3]以来，目前在全球范围内包括北极地区各种样品中都检出了HBCD的存在。从1997年开始，欧盟就对HBCDs进行了风险评估，2005年美国完成了 HBCDs风险评估工作。英国和日本目前都已采取了相应的措施对HBCD的使用加以限制。
一． 理化性质
六溴环十二烷（Hexabromocyclododecane，HBCDs)的分子式为C12H18Br6，是一种非芳香的溴代环烷烃，相对分子质量为642，溴含量为74.7%，熔点为175~195 ℃，对热和紫外光的稳定性较好，可溶于甲醇、乙醇、丙酮、己腈等。自然界中HBCDs 为白色结晶，在室温下以γ-HBCDs 为主。HBCDs 热稳定性较差，温度在160 ℃以上时可发生异构体间的相互转化。HBCD理论上存在16种立体异构体，目前已分离出(±)α-, β-,γ-HBCD、δ-和ε-HBCD等异构体[4]。工业生产的HBCD中通常含有75%~89%的γ异构体, α异构体和β异构体相对较少。但是在生物体中，α异构体的含量远远大于γ异构体和β异构体。21℃时HBCD的蒸气压为6.27×10−5 Pa，辛醇-水分配系数logKow为5.625（25℃），土壤有机碳分配系数(Koc)为1.25×105。通过试验测得水中α、β、γ的溶解度分别为48.8、14.7、2.08 µg/L。HBCDs 在环境中很难进行生物/非生物降解，其环境行为初步呈现出持久性有机污染物的典型特征。
二．分析检测方法
关注环境中HBCDs 的化学行为和环境行为时，必须建立以GC-MS，
HPLC-MS/MS 技术为核心的多种联用技术，探寻简单、快速、准确定量测定环境样品中痕量HBCDs 的分析方法。环境样品中含有大量的干扰物质, 样品预处理过程中的分离与提取非常重要, 直接关系到分析数据的准确性，因此测HBCDs首先需要对样品进行纯化。HBCDs 的分离纯化方法与持久性、亲脂性或非极性的PBDEs、PCBs 相似[5]。一般而言，对于水样品（含垃圾渗滤液），先用玻璃纤维滤纸过滤，再采用固相萃取（SPE）、丙酮洗脱；对于沉积物和生物样品传统的方法是一般先通过索氏抽提法（丙酮/正己烷）或液液萃取预处理样品，硅胶-氧化铝复合层析柱净化以减少干扰因素。由于HBCDs 在高温下3 种异构体间会发生互相转化，因此，GC-MS 大多测定HBCD 的总量，不适合测异构体。起初多采用GC/ECD 或GC/MS 分析HBCDs。由于HBCDs 的热稳定性较差，会发生热重排，产生异构体互变，导致相对宽的、不确定的峰，在GC中只是体现总的HBCDs 浓度。此外，采用GC检测，HBCDs 会与PBDEs 产生共溢出。虽然采用冷柱头进样、短GC柱、薄膜固定相和高流速可减少高温的影响，但目前并不主张采用此分析方法[7]。现多采用LC-MS-MS，ESI 进行HBCDs异构体组分分析，全甲基β-环糊精作为固定相LC也可以区分，但LC-MS的灵敏度比GC-ECNI-MS低10倍[6]，只能检测只能检测HBCDs 浓度水平较高的环境样品。由于高温下HBCDs异构体之间可以相互转化，GC-MS通常用来测定总HBCDs 总量，而LC-MS及LC-MS/MS被用来检测环境样品HBCDs各异构体的含量。开展对α、β、γ-HBCD 异构体环境行为、归趋、环境影响的研究，必须建立环境中痕量 HBCDs的快速检测方法；近年来，随着高效液相色谱-质谱(LC-MS)或高效液相色谱-质谱串联(LC-MS-MS)技术的快速发展，LC-MS 已成为环境中HBCD测定普遍采用的方法。在这个方面目前已经做了很多的工作，主要涉及生物、环境
制品、食品。
[7-8]、纺织品、塑料
三．毒理学特点
虽然一系列毒理学试验表明，商品级的HBCD在等于或低于水溶解度的条件下不会导致动物尤其是高等哺乳动物，产生急性毒性。但HBCD却具有相当的生物浓缩能力（log BCF=4），显示一定的慢性和亚毒性。
3.1肝脏毒性
有研究结果显示，给大鼠口服100 mg/(kg .d)的HBCD 90 d后，发现肝脏重量增加、出现纤维增生、脂肪变性等改变；当HBCD浓度增加至130 mg/(kg. d)时，肝组织发生坏死、脂肪浸润、病灶集中点改变及肝脏肿瘤[7]。还有研究结果显示，给虹鳟鱼口服50 mg/(kg. d) HBCD 28 d，肝脏系数未发生变化；当HBCD 浓度增加至500 mg/(kg .d)时，发现肝脏系数明显升高，进一步研究发现，肝脏系数变化的最小剂量为125 mg/(kg.d)。
3.2神经毒性
吴艳娣[9]将大鼠暴露于在1 000 mg/kg的HBCD 28 d后，发现HBCD能抑制大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶活力，抑制神经递质正常吸收，降低 2，,3，-环腺苷酸-3-磷酸二酯酶（CNPase）阳性少突胶质细胞密度，影响神经发育，低浓度HBCD即可导致大鼠小脑颗粒神经元细胞死亡。Zeller 等以HBCD[500和2500 mg/(kg d)]喂养大鼠28 d后，可见大鼠甲状腺增生和卵子发育抑制
3.3内分泌毒性
给虹鳟鱼口服500 mg/(kg d)的HBCD 7d后发现，虹鳟鱼血清中游离的甲状腺素（FT3，是甲状腺功能体外试验的灵敏指标）浓度下降。此外，孕妇血清中甲状腺激素的水平可直接影响胎儿甲状腺激素水平，同时，婴儿又可从母乳直接摄入HBCD，所以孕妇体内HBCD含量水平受到学者们普遍关注。
HBCD是细胞色素P450和尿苷二磷酸醛酸转移酶的诱导物，可通过负反馈抑制，影响甲状腺激素受体数量，介导基因表达，从而导致血清促甲状腺激素水平的下降[10]。另外，有研究发现，HBCD可使大鼠发情周期不规律，卵细胞数量减少，前列腺重量增加，后代甲状腺功能减弱，这说明HBCD具有致畸潜力
3.4对生物体的毒性
HBCD 可导致鱼类的亚致死。吴艳娣将斑马鱼暴露于0.002 10 mg/L的HBCD溶液中，其存活率为100% ；但当暴露浓度为0.002-0.5 mg/L时，斑马鱼胚胎出膜延迟；当暴露浓度为0.5-10 mg/L 时，能显著使脂质过氧化物丙二醛（MDA，反映生物体的脂质过氧化程度，间接地反映细胞损伤程度）含量增加；当暴露浓度为0.1 mg/L时，能使超氧化物歧化酶（SOD）活力显著升高；当暴露浓度为2.5 10 mg/L 时，又明显抑制SOD活力。这些现象说明斑马鱼受到高
3.1肝脏毒性
有研究结果显示，给大鼠口服100 mg/(kg .d)的HBCD 90 d后，发现肝脏重量增加、出现纤维增生、脂肪变性等改变；当HBCD浓度增加至130 mg/(kg. d)时，肝组织发生坏死、脂肪浸润、病灶集中点改变及肝脏肿瘤[7]。还有研究结果显示，给虹鳟鱼口服50 mg/(kg. d) HBCD 28 d，肝脏系数未发生变化；当HBCD 浓度增加至500 mg/(kg .d)时，发现肝脏系数明显升高，进一步研究发现，肝脏系数变化的最小剂量为125 mg/(kg.d)。
3.2神经毒性
吴艳娣[9]将大鼠暴露于在1 000 mg/kg的HBCD 28 d后，发现HBCD能抑制大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶活力，抑制神经递质正常吸收，降低 2，,3，-环腺苷酸-3-磷酸二酯酶（CNPase）阳性少突胶质细胞密度，影响神经发育，低浓度HBCD即可导致大鼠小脑颗粒神经元细胞死亡。Zeller 等以HBCD[500和2500 mg/(kg d)]喂养大鼠28 d后，可见大鼠甲状腺增生和卵子发育抑制
3.3内分泌毒性
给虹鳟鱼口服500 mg/(kg d)的HBCD 7d后发现，虹鳟鱼血清中游离的甲状腺素（FT3，是甲状腺功能体外试验的灵敏指标）浓度下降。此外，孕妇血清中甲状腺激素的水平可直接影响胎儿甲状腺激素水平，同时，婴儿又可从母乳直接摄入HBCD，所以孕妇体内HBCD含量水平受到学者们普遍关注。
HBCD是细胞色素P450和尿苷二磷酸醛酸转移酶的诱导物，可通过负反馈抑制，影响甲状腺激素受体数量，介导基因表达，从而导致血清促甲状腺激素水平的下降[10]。另外，有研究发现，HBCD可使大鼠发情周期不规律，卵细胞数量减少，前列腺重量增加，后代甲状腺功能减弱，这说明HBCD具有致畸潜力
3.4对生物体的毒性
HBCD 可导致鱼类的亚致死。吴艳娣将斑马鱼暴露于0.002 10 mg/L的HBCD溶液中，其存活率为100% ；但当暴露浓度为0.002-0.5 mg/L时，斑马鱼胚胎出膜延迟；当暴露浓度为0.5-10 mg/L 时，能显著使脂质过氧化物丙二醛（MDA，反映生物体的脂质过氧化程度，间接地反映细胞损伤程度）含量增加；当暴露浓度为0.1 mg/L时，能使超氧化物歧化酶（SOD）活力显著升高；当暴露浓度为2.5 10 mg/L 时，又明显抑制SOD活力。这些现象说明斑马鱼受到高
浓度HBCD的刺激时，产生了氧化应激反应，使鱼体通过启动自身抗氧化防御系统而抵抗由氧化应激导致了损伤。
最近的研究显示，海鸠鸟蛋蛋壳的厚度与BDE154和HBCD相关。海洋生态系统中存在的HBCDs也会对野生动物造成慢性暴露的影响，如影响海鸟幼鸟肝脏维生素E和血浆维生素A的浓度水平，进而影响幼鸟的生长、发育和健康。
四．空气水体中的分布
4.1空气
由于HBCD具有较低蒸汽压、高亲脂性的特性，大量的HBCD吸附在空气微粒上随空气传播。瑞典城市和郊区大气中HBCD的含量与芬兰、美国等地相当，为 2~610 pg/m3[11]。一些遥远地区如挪威、格陵兰岛、斯瓦尔巴特群岛等地大气中HBCD的存在被认为是由于大气长距离传输所导致。在生产HBCD的工厂或者泡沫塑料生产区，大气中的 HBCD 浓度可达 28500 ng/m3。室内灰尘中的 HBCD 浓度也很高，在比利时的家庭和办公场所中，测得的HBCD高达58000 ng/g，美国、英国和加拿大室内灰尘的HBCD最高浓度可达110 g/g，其中，装饰品和纺织品是室内HBCD的主要来源。
4.2 水体及沉积物
由于HBCD具有很强的疏水性和吸附性，水体中的HBCD极易被水中的悬浮物、底泥或生物体所吸附，在沉积物中，HBCD的浓度有时候浓度高达7000 ng/g (loss on ignition)。城市中心和工业区河流的下游发现沉积物和悬浮颗粒物（SPM）的 HBCD浓度较高，其中在 HBCD生产或使用地（如比利时 Scheldt 河西部和Scheldt盆地）的SPM浓度最高达1700ng/g（干重），而其他地方（如加拿大 Detroit River）较低（0.075~3.7 ng/g）[12]。
五．展望
近年来，人们关于HBCD作了大量的研究工作，取得一些成果，但总体来说，HBCD的研究还处于初始阶段，需要作更深入的研究。作为 PBDEs 的替代品，
HBCDs 在全球范围内的使用已经带来了一定程度的环境问题 ,对环境HBCDs 异构体的来源、分布以及各种异构体的环境命运越来越受到人们的关注。此外，大量研究是在 HBCDs点源附近开展的， 而环境背景如陆地环境、生物，尤其是人的HBCDs 浓度水平还研究较少。虽然微生物在 HBCDs的土壤/沉积物降解中可能发挥作用，但对参与其过程的微生物种群、降解产物和降解过程还不清楚。HBCD的毒理研究也非常有限，关于生命体毒理学研究及多种污染物联合毒理资料比较缺乏，这也成为未来的研究方向之一。
参考文献
[1]Alaee M, Arias P,et al. An overview of commercially used brominated flame retardants, their applications,their use patterns in different countries/regions and possible modes of release. Environ Int, 2003, 29: 683-689
[2]Covaci A,Gerecke AC,et al.Hexabromocyclododecanes (HBCDs) in the environment and humans: A review. Environ Sci Technol, 2006, 40: 3679—3688
[3]SellstromU,Kierkegaard A, et al. Polybrominateddiphenyl ethers and hexabromocyclododecane in sediment and fish from a Swedish river[J].Environ Toxicol Chem,1998,17: 1065-1072.
[4]Heeb NV, Schweizer WB, et al. Structure elucidation of hexabromocyclododecanes-a class of compounds with a complex stereochemistry[J]. Chemosphere, 2005, 61: 65-73
[5]岳强.环境中六溴环十二烷的研究现状与展望[J]. 广东农业科学, 2010, 37(6): 217-220. Yue Qiang. Advances of hexabromocyclododecanes in theenvironment[J]. GuangdongAgricultural Sciences, 2010, 37(6): 217-220. (in Chinese)
[6]de Boer J, Wells D E. Pitfalls in the analysis of brominatedflame retardants in environmental, human and food samplesincluding results of three international interlaboratory studies[J].TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2006,25(4):364-372.
[7] 周丽; 史双昕; 董亮; 张烃; 邵丁丁; 黄业茹, 高效液相色谱-质谱法测定土壤中溴代阻燃剂的方法. 环境化学 2008, (05), 688-689.
[8]金军; 杨从巧; 王英; 刘安明, 超高效液相色谱-电喷雾离子源-串联三重四极质谱分析土壤中六溴环十二烷. 分析化学 2009, v.37 (04), 585-588.
[9]吴艳娣.几种典型持久性有机污染物对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究[D].武汉：华中农业大学，2008.
[10]Bartn Z, Anchelique M, et al.Levels of hexabromocyclododecane in harbor porpoises and common dolphins from Western European Seas,with evidence for stereoisomer
[11]Remberger R,Stromberg S. The environmental occurrence of hexabromocyclododecane in Sweden [J]. Chemosphere,2004,54:9-21.
[12]Marvin,C.H.;Tomy, G. T.; Alaee, M.; MacInnis, G., Distributionof hexabromocyclododecane in Detroit River suspended sediments. Chemosphere 2006, 64 (2), 268-275.
南京理工大学
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学
专
题院业目: : : 学号： 环境工程 HBCDs环境污染研究现状
指导老师：
2016年 5月
HBCDs环境污染研究现状
摘要：六溴环十二烷（hexabromocyclododecane，HBCDs）作为添加型含溴阻燃剂被广泛应用于聚苯乙烯泡沫、室内装潢纺织品和电子产品等领域，是一种世界广泛应用的新型溴代阻燃剂，同时又是一种持久性有机污染物，其广泛存在于大气、土壤水体及生物体内，并能在环境和生物体内蓄积，对生物产生严重危害。因此，六溴环十二烷受到国际社会的广泛关注。由于HBCDs具有广泛的使用性和生物累集性，本文就HBCDs的理化性质、检测方法、毒理学特点、以及其在环境中的分布等方面的研究进展进行了综述。
关键词：六溴环十二烷；检测方法；毒性；环境分布；
Abstract: Hexabromocyclododecane (hexabromocyclododecane, HBCDs) as additive containing bromine flame retardants are widely used in polystyrene foam, upholstery textiles and electronics and other fields, is a world wide application of a new type of bromine flame retardant, but it is also a kind of persistent organic pollutants (pops), which widely exists in the atmosphere, water and soil organisms, and in environmental and biological accumulation in the body, the biological consequences.Therefore, the hexabromocyclododecane received extensive attention of the international community.Because the HBCDs has wide usability and biological tired set, in this paper, the physical and chemical properties of HBCDs, detection methods, the toxicological characteristics, and its distribution in the environment of research progress are reviewed
Key words:Hexabromocyclododecane;Detection method;Toxicity;Distribution of the environment
引言
六溴环十二烷(HBCD)是一种添加型阻燃剂,被广泛应用于聚苯乙烯泡沫、装潢纺织品和电子产品等领域，具有用量少，阻燃效果好，对材料物理性能影响小等特点，因此，市场需求量很大。HBCD是除了多溴联苯醚、四溴双酚A(TBBPA)之外的全球第三大溴代阻燃剂。仅在2001年，全球市场对HBCD的需求就达到16700吨，其中作为HBCD的全球最大的消耗地，欧洲的使用量达到9500吨[1,2]。作为PBDEs的替代品，HBCDs在全球范围内的使用已经带来了一定程度的环境问题，自从1998年，在瑞典Viskan河中的鱼和沉积物样品中第一次检测HBCDs[3]以来，目前在全球范围内包括北极地区各种样品中都检出了HBCD的存在。从1997年开始，欧盟就对HBCDs进行了风险评估，2005年美国完成了 HBCDs风险评估工作。英国和日本目前都已采取了相应的措施对HBCD的使用加以限制。
一． 理化性质
六溴环十二烷（Hexabromocyclododecane，HBCDs)的分子式为C12H18Br6，是一种非芳香的溴代环烷烃，相对分子质量为642，溴含量为74.7%，熔点为175~195 ℃，对热和紫外光的稳定性较好，可溶于甲醇、乙醇、丙酮、己腈等。自然界中HBCDs 为白色结晶，在室温下以γ-HBCDs 为主。HBCDs 热稳定性较差，温度在160 ℃以上时可发生异构体间的相互转化。HBCD理论上存在16种立体异构体，目前已分离出(±)α-, β-,γ-HBCD、δ-和ε-HBCD等异构体[4]。工业生产的HBCD中通常含有75%~89%的γ异构体, α异构体和β异构体相对较少。但是在生物体中，α异构体的含量远远大于γ异构体和β异构体。21℃时HBCD的蒸气压为6.27×10−5 Pa，辛醇-水分配系数logKow为5.625（25℃），土壤有机碳分配系数(Koc)为1.25×105。通过试验测得水中α、β、γ的溶解度分别为48.8、14.7、2.08 µg/L。HBCDs 在环境中很难进行生物/非生物降解，其环境行为初步呈现出持久性有机污染物的典型特征。
二．分析检测方法
关注环境中HBCDs 的化学行为和环境行为时，必须建立以GC-MS，
HPLC-MS/MS 技术为核心的多种联用技术，探寻简单、快速、准确定量测定环境样品中痕量HBCDs 的分析方法。环境样品中含有大量的干扰物质, 样品预处理过程中的分离与提取非常重要, 直接关系到分析数据的准确性，因此测HBCDs首先需要对样品进行纯化。HBCDs 的分离纯化方法与持久性、亲脂性或非极性的PBDEs、PCBs 相似[5]。一般而言，对于水样品（含垃圾渗滤液），先用玻璃纤维滤纸过滤，再采用固相萃取（SPE）、丙酮洗脱；对于沉积物和生物样品传统的方法是一般先通过索氏抽提法（丙酮/正己烷）或液液萃取预处理样品，硅胶-氧化铝复合层析柱净化以减少干扰因素。由于HBCDs 在高温下3 种异构体间会发生互相转化，因此，GC-MS 大多测定HBCD 的总量，不适合测异构体。起初多采用GC/ECD 或GC/MS 分析HBCDs。由于HBCDs 的热稳定性较差，会发生热重排，产生异构体互变，导致相对宽的、不确定的峰，在GC中只是体现总的HBCDs 浓度。此外，采用GC检测，HBCDs 会与PBDEs 产生共溢出。虽然采用冷柱头进样、短GC柱、薄膜固定相和高流速可减少高温的影响，但目前并不主张采用此分析方法[7]。现多采用LC-MS-MS，ESI 进行HBCDs异构体组分分析，全甲基β-环糊精作为固定相LC也可以区分，但LC-MS的灵敏度比GC-ECNI-MS低10倍[6]，只能检测只能检测HBCDs 浓度水平较高的环境样品。由于高温下HBCDs异构体之间可以相互转化，GC-MS通常用来测定总HBCDs 总量，而LC-MS及LC-MS/MS被用来检测环境样品HBCDs各异构体的含量。开展对α、β、γ-HBCD 异构体环境行为、归趋、环境影响的研究，必须建立环境中痕量 HBCDs的快速检测方法；近年来，随着高效液相色谱-质谱(LC-MS)或高效液相色谱-质谱串联(LC-MS-MS)技术的快速发展，LC-MS 已成为环境中HBCD测定普遍采用的方法。在这个方面目前已经做了很多的工作，主要涉及生物、环境
制品、食品。
[7-8]、纺织品、塑料
三．毒理学特点
虽然一系列毒理学试验表明，商品级的HBCD在等于或低于水溶解度的条件下不会导致动物尤其是高等哺乳动物，产生急性毒性。但HBCD却具有相当的生物浓缩能力（log BCF=4），显示一定的慢性和亚毒性。
3.1肝脏毒性
有研究结果显示，给大鼠口服100 mg/(kg .d)的HBCD 90 d后，发现肝脏重量增加、出现纤维增生、脂肪变性等改变；当HBCD浓度增加至130 mg/(kg. d)时，肝组织发生坏死、脂肪浸润、病灶集中点改变及肝脏肿瘤[7]。还有研究结果显示，给虹鳟鱼口服50 mg/(kg. d) HBCD 28 d，肝脏系数未发生变化；当HBCD 浓度增加至500 mg/(kg .d)时，发现肝脏系数明显升高，进一步研究发现，肝脏系数变化的最小剂量为125 mg/(kg.d)。
3.2神经毒性
吴艳娣[9]将大鼠暴露于在1 000 mg/kg的HBCD 28 d后，发现HBCD能抑制大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶活力，抑制神经递质正常吸收，降低 2，,3，-环腺苷酸-3-磷酸二酯酶（CNPase）阳性少突胶质细胞密度，影响神经发育，低浓度HBCD即可导致大鼠小脑颗粒神经元细胞死亡。Zeller 等以HBCD[500和2500 mg/(kg d)]喂养大鼠28 d后，可见大鼠甲状腺增生和卵子发育抑制
3.3内分泌毒性
给虹鳟鱼口服500 mg/(kg d)的HBCD 7d后发现，虹鳟鱼血清中游离的甲状腺素（FT3，是甲状腺功能体外试验的灵敏指标）浓度下降。此外，孕妇血清中甲状腺激素的水平可直接影响胎儿甲状腺激素水平，同时，婴儿又可从母乳直接摄入HBCD，所以孕妇体内HBCD含量水平受到学者们普遍关注。
HBCD是细胞色素P450和尿苷二磷酸醛酸转移酶的诱导物，可通过负反馈抑制，影响甲状腺激素受体数量，介导基因表达，从而导致血清促甲状腺激素水平的下降[10]。另外，有研究发现，HBCD可使大鼠发情周期不规律，卵细胞数量减少，前列腺重量增加，后代甲状腺功能减弱，这说明HBCD具有致畸潜力
3.4对生物体的毒性
HBCD 可导致鱼类的亚致死。吴艳娣将斑马鱼暴露于0.002 10 mg/L的HBCD溶液中，其存活率为100% ；但当暴露浓度为0.002-0.5 mg/L时，斑马鱼胚胎出膜延迟；当暴露浓度为0.5-10 mg/L 时，能显著使脂质过氧化物丙二醛（MDA，反映生物体的脂质过氧化程度，间接地反映细胞损伤程度）含量增加；当暴露浓度为0.1 mg/L时，能使超氧化物歧化酶（SOD）活力显著升高；当暴露浓度为2.5 10 mg/L 时，又明显抑制SOD活力。这些现象说明斑马鱼受到高
3.1肝脏毒性
有研究结果显示，给大鼠口服100 mg/(kg .d)的HBCD 90 d后，发现肝脏重量增加、出现纤维增生、脂肪变性等改变；当HBCD浓度增加至130 mg/(kg. d)时，肝组织发生坏死、脂肪浸润、病灶集中点改变及肝脏肿瘤[7]。还有研究结果显示，给虹鳟鱼口服50 mg/(kg. d) HBCD 28 d，肝脏系数未发生变化；当HBCD 浓度增加至500 mg/(kg .d)时，发现肝脏系数明显升高，进一步研究发现，肝脏系数变化的最小剂量为125 mg/(kg.d)。
3.2神经毒性
吴艳娣[9]将大鼠暴露于在1 000 mg/kg的HBCD 28 d后，发现HBCD能抑制大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶活力，抑制神经递质正常吸收，降低 2，,3，-环腺苷酸-3-磷酸二酯酶（CNPase）阳性少突胶质细胞密度，影响神经发育，低浓度HBCD即可导致大鼠小脑颗粒神经元细胞死亡。Zeller 等以HBCD[500和2500 mg/(kg d)]喂养大鼠28 d后，可见大鼠甲状腺增生和卵子发育抑制
3.3内分泌毒性
给虹鳟鱼口服500 mg/(kg d)的HBCD 7d后发现，虹鳟鱼血清中游离的甲状腺素（FT3，是甲状腺功能体外试验的灵敏指标）浓度下降。此外，孕妇血清中甲状腺激素的水平可直接影响胎儿甲状腺激素水平，同时，婴儿又可从母乳直接摄入HBCD，所以孕妇体内HBCD含量水平受到学者们普遍关注。
HBCD是细胞色素P450和尿苷二磷酸醛酸转移酶的诱导物，可通过负反馈抑制，影响甲状腺激素受体数量，介导基因表达，从而导致血清促甲状腺激素水平的下降[10]。另外，有研究发现，HBCD可使大鼠发情周期不规律，卵细胞数量减少，前列腺重量增加，后代甲状腺功能减弱，这说明HBCD具有致畸潜力
3.4对生物体的毒性
HBCD 可导致鱼类的亚致死。吴艳娣将斑马鱼暴露于0.002 10 mg/L的HBCD溶液中，其存活率为100% ；但当暴露浓度为0.002-0.5 mg/L时，斑马鱼胚胎出膜延迟；当暴露浓度为0.5-10 mg/L 时，能显著使脂质过氧化物丙二醛（MDA，反映生物体的脂质过氧化程度，间接地反映细胞损伤程度）含量增加；当暴露浓度为0.1 mg/L时，能使超氧化物歧化酶（SOD）活力显著升高；当暴露浓度为2.5 10 mg/L 时，又明显抑制SOD活力。这些现象说明斑马鱼受到高
浓度HBCD的刺激时，产生了氧化应激反应，使鱼体通过启动自身抗氧化防御系统而抵抗由氧化应激导致了损伤。
最近的研究显示，海鸠鸟蛋蛋壳的厚度与BDE154和HBCD相关。海洋生态系统中存在的HBCDs也会对野生动物造成慢性暴露的影响，如影响海鸟幼鸟肝脏维生素E和血浆维生素A的浓度水平，进而影响幼鸟的生长、发育和健康。
四．空气水体中的分布
4.1空气
由于HBCD具有较低蒸汽压、高亲脂性的特性，大量的HBCD吸附在空气微粒上随空气传播。瑞典城市和郊区大气中HBCD的含量与芬兰、美国等地相当，为 2~610 pg/m3[11]。一些遥远地区如挪威、格陵兰岛、斯瓦尔巴特群岛等地大气中HBCD的存在被认为是由于大气长距离传输所导致。在生产HBCD的工厂或者泡沫塑料生产区，大气中的 HBCD 浓度可达 28500 ng/m3。室内灰尘中的 HBCD 浓度也很高，在比利时的家庭和办公场所中，测得的HBCD高达58000 ng/g，美国、英国和加拿大室内灰尘的HBCD最高浓度可达110 g/g，其中，装饰品和纺织品是室内HBCD的主要来源。
4.2 水体及沉积物
由于HBCD具有很强的疏水性和吸附性，水体中的HBCD极易被水中的悬浮物、底泥或生物体所吸附，在沉积物中，HBCD的浓度有时候浓度高达7000 ng/g (loss on ignition)。城市中心和工业区河流的下游发现沉积物和悬浮颗粒物（SPM）的 HBCD浓度较高，其中在 HBCD生产或使用地（如比利时 Scheldt 河西部和Scheldt盆地）的SPM浓度最高达1700ng/g（干重），而其他地方（如加拿大 Detroit River）较低（0.075~3.7 ng/g）[12]。
五．展望
近年来，人们关于HBCD作了大量的研究工作，取得一些成果，但总体来说，HBCD的研究还处于初始阶段，需要作更深入的研究。作为 PBDEs 的替代品，
HBCDs 在全球范围内的使用已经带来了一定程度的环境问题 ,对环境HBCDs 异构体的来源、分布以及各种异构体的环境命运越来越受到人们的关注。此外，大量研究是在 HBCDs点源附近开展的， 而环境背景如陆地环境、生物，尤其是人的HBCDs 浓度水平还研究较少。虽然微生物在 HBCDs的土壤/沉积物降解中可能发挥作用，但对参与其过程的微生物种群、降解产物和降解过程还不清楚。HBCD的毒理研究也非常有限，关于生命体毒理学研究及多种污染物联合毒理资料比较缺乏，这也成为未来的研究方向之一。
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