《Journal of Environmental Sciences》：Spatial-temporal traits and multimedia transport of tetrabromobisphenol A and its 20 analogs in Arctic aquatic ecosystems: from seawater to deep sediment archives
编辑推荐：
•TBBPA、BPs&TPs是多种北极环境介质中常见的新兴污染物。•由于吸附作用的不同，SPM浓度在拖网样本中超过了正常水平。•210Pb测年显示TBBPA和BPs&TPs的峰值与过去的人为排放有关。•TBBPA、BPs&TPs在北极地区风险较小，但表明存在复合暴露。引言四溴双酚
- •
TBBPA、BPs&TPs是多种北极环境介质中常见的新兴污染物。
- •
由于吸附作用的不同，SPM浓度在拖网样本中超过了正常水平。
- •
210Pb测年显示TBBPA和BPs&TPs的峰值与过去的人为排放有关。
- •
TBBPA、BPs&TPs在北极地区风险较小，但表明存在复合暴露。
引言
四溴双酚A（TBBPA）是最重要的溴化阻燃剂（BFRs）之一，占总BFR市场的约60%，广泛用于印刷电路板、塑料、建筑材料和纺织品中（Liu等人，2016c）。除了TBBPA本身外，它的许多副产物和转化产物（BPs&TPs）也已成为环境中的常见新兴污染物，这些污染物来源于工业制造和回收过程以及环境转化。在TBBPA及其工业衍生物和聚合物的合成过程中，由于反应不完全会产生副产物。不完全的溴化反应可以生成三溴双酚A（TriBBPA）、二溴双酚A（DBBPA）和一溴双酚A（MBBPA），而TBBPA酚羟基的不完全衍生则会产生TBBPA单醚类副产物，如TBBPA单（烯丙基醚）（TBBPA-MAE）、TBBPA单（2,3-二溴丙基醚）（TBBPA-MDBPE）、TBBPA单（2-溴烯丙基醚）（TBBPA-MBAE）、TBBPA单（2,3-二溴丙基醚）（TBBPA-MDBPE）、TBBPA单（2-羟基乙基醚）（TBBPA-MHEE）和TBBPA单（缩水甘油醚）（TBBPA-MGE）（Liu等人，2015、2016a、2018、2019；Qu等人，2013）。脱溴作用、β-断裂和甲基化作用会导致转化产物的形成，例如甲基化产物TBBPA单（甲基醚）（TBBPA-MME）和TBBPA双（甲基醚）（TBBPA-BME）（Liu等人，2018）。由于TBBPA与甲状腺素（T4）在结构上的相似性（An等人，2023；Zhu等人，2018），体外研究表明TBBPA会竞争性地结合到甲状腺素结合转甲状腺蛋白（TTR）的T4结合位点，并干扰甲状腺激素的运输和代谢（Meerts等人，2000）。TBBPA还会影响中枢神经系统的发育、代谢和生长，已有的影响包括神经发育缺陷、免疫抑制、肥胖和代谢变化（Ren等人，2020；Yen，2001）。由于许多BPs&TPs与TBBPA在结构上的相似性（Bi等人，2025），它们表现出类似的毒理学特征；例如，TBBPA单醚对甲状腺激素的破坏作用比TBBPA更强，因此毒性也更高（Ren等人，2020）。
已鉴定出TBBPA和120多种不同的BPs&TPs，其中许多已被认为是多种环境介质中的常见污染物。在这些化合物中，TBBPA在海洋和河流沉积物、土壤以及室内灰尘中最常被检测到（Xu等人，2021），而在莱州湾的地下水和表层土壤中，TBBPA-MAE是主要存在的同系物（Cao等人，2025）。沿海工业活动和溴化废物的排放是海洋环境中类似TBBPA的BFRs的主要来源。由于TBBPA及其BPs&TPs具有疏水性，它们在通过陆地进入海洋后倾向于在沉积物中积累，并可能重新悬浮到水柱中（Xu等人，2025）。类似TBBPA的BFRs可能通过北太平洋暖流（NPWC）和北大西洋深层水环流（NAWC）从低纬度地区长距离运输到高纬度的北极。TBBPA还可以吸附在大气颗粒上，并通过大气环流传输到远距离地区，这一点通过在远离任何已知排放源的北极空气中检测到TBBPA得到了证实（de Wit等人，2006）。由于lgKow > 4或生物浓缩因子（BCF) > 5000，类似TBBPA的BFRs可以在生物体内进一步积累，并转移到更高级的营养级，如海鸟、鲸鱼和人类（Howard和Muir，2013；Li等人，2025b）。除了这些自然途径（水传播、大气传播和生物迁移）外，北极航运频率的增加也成为了类似TBBPA的BFRs人为输入该地区的重要途径（Qi等人，2024）。
北极作为持久性污染物的关键全球汇区，是评估其持久性和生物积累的重要指标区域，这得益于其基本未受破坏的生态系统、广泛分布的永久冻土以及独特的海洋环流。此外，低温和缓慢降解的协同效应、「海冰的临时积累和再分布」、深海沉积和生物泵作用以及生物积累导致在北极检测到了越来越多的有机污染物，包括BPA、有机磷农药、多氯联苯（PCBs）和BFRs（de Wit等人，2006；Yuan等人，2026）。北极海洋是一个半封闭的海域，连接了大西洋和太平洋，在全球海洋循环系统中起着中心节点的作用（Ma等人，2018）。北极生态系统比低纬度地区更脆弱，对全球气候变化更加敏感，据估计北极的变暖速度是全球平均速度的约四倍（Rantanen等人，2022）。因此，北极冰川正在加速融化，将之前封存的污染物释放回环境中（Hung等人，2022；Lao等人，2017）。值得注意的是，有机污染物的传输、分配和转化受到其物理化学性质的支配，其中许多性质依赖于温度；温度升高可以推动污染物在不同相态（例如气-固和气-液）之间的重新分布，并改变它们在北极生态系统中的分布模式（Hung等人，2022）。随着TBBPA和BPs&TPs在全球范围内的普遍存在，它们也很可能通过全球传输过程到达北极。
为了研究TBBPA和BPs&TPs在东西伯利亚海和楚科奇海多种环境介质中的存在和分布，在一次北极科学考察中收集了58个海水样本、37个悬浮颗粒物（SPM）样本、6个拖网样本和3个沉积物岩芯样本。本研究的目标是（1）表征TBBPA及其20种BPs&TPs在各种北极环境介质中的时空特征；（2）阐明TBBPA和BPs&TPs进入北极的潜在途径；（3）评估它们的多相分配及相关生态风险。这项研究为了解北极地区TBBPA类BFRs的环境行为提供了基础数据，并为脆弱生态系统中的污染物风险评估建立了科学框架。
部分片段
目标化合物包括TBBPA、9种副产物和11种转化产物（表S1）。如先前工作中所述，这些BPs&TPs在实验室中进行了合成和表征，纯度范围为96%–99%（Jiang等人，2023；Lan等人，2019；Li等人，2025b；Liu等人，2016a、2017）。13C12-TBBPA（13C12环，> 95%）和TBBPA-D6（> 95%）分别用作替代物和内标。
使用了二氯甲烷（DCM）、己烷、乙酸乙酯和丙酮。
在北极海水样本中检测到了TBBPA、5种副产物和7种转化产物，总浓度范围从ND到189.10 ng/L（表1）。TBBPA的浓度最高（范围：ND–189.10 ng/L，平均值：6.48 ng/L），检测率（97%）略低于黄海和东海的水平（平均值：13.88 ng/L，Xu等人，2025），但高于韩国检测到的水平（ND–2.79 ng/L，Gu等人，2017）。在副产物中，TBBPA-MHEE的浓度...
本研究全面分析了TBBPA和BPs&TPs在北极海洋中的时空特征和多相传输。这些新兴污染物的浓度和检测率与人类活动密集地区的相当。它们在研究区域内广泛分布，表层海水和SPM是主要的储存库。TBBPA和BPs&TPs倾向于从水柱迁移到沉积物中...
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
刘一桐：撰写——原始稿件，研究，数据管理。郑明刚：撰写——审稿与编辑，概念构思。王玲：方法学，概念构思。李新宇：研究。刘艾峰：验证，监督，数据管理，概念构思。史磊：研究。娄英华：方法学。袁家鹏：研究。
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
本研究得到了国家自然科学基金（编号：22176105）和山东省自然科学基金（编号：ZR2022MB002）的支持。
刘一桐|郑明刚|王玲|李新宇|刘艾峰|史磊|娄英华|袁家鹏
