近四十年來,隨著工業化和經濟發展,阻燃劑需求量呈現指數級增長。多溴聯苯醚( PBDEs )作為最常用的溴代阻燃劑( BFRs )之一,曾在全球范圍內大量生產并導致生態環境嚴重污染,對區域水源、土壤和沉積物構成重大生態威脅。鑒于其環境危害性, PBDEs 被《斯德哥爾摩公約》列為首批溴代持久性有機污染物( POPs ),全球產量自 2003 年起逐年下降。然而,廢棄產品及環境介質中殘留的 PBDEs 仍是人類社會面臨的重大挑戰,開發高效修復技術以治理PBDEs環境污染迫在眉睫。
江桂斌院士 序
《新污染物治理之多溴聯苯醚污染控制》
多溴聯苯醚(PBDEs)是溴代阻燃劑中的一個重要類別,由于其阻燃效率高、熱穩定性好、與高分子材料兼容等優勢,自20 世紀70 年代以來被廣泛應用在電子、建筑、交通、石油等諸多工業領域。PBDEs 具有一定的揮發性,可以散逸到空氣中,進而隨大氣長距離遷移。多數PBDEs 同族體親脂性強,化學性質穩定,可以隨食物鏈富集和放大。毒理學研究證實,這類溴化物結構會干擾甲狀腺激素,妨礙腦部和中樞神經系統的正常發育。此外,PBDEs 在燃燒、高溫分解時也會產生多溴二苯并二噁英及多溴二苯并呋喃。隨著其環境持久性、生物累積性和長距離遷移等潛在危害特性被公眾逐步認知,主要商業產品五溴聯苯醚、八溴聯苯醚、十溴聯苯醚已陸續被列入《斯德哥爾摩公約》持久性有機污染物(POPs)名單而在全球被禁止或限制使用。
考慮現有化學品的生命周期階段及由此產生的綜合排放情況,化學物質對環境的污染是一個持續的重大問題。近年來我國出臺了法規控制電子廢棄物的排放和拆解,空氣中的多溴聯苯醚含量呈下降趨勢。然而,水和土壤中的多溴聯苯醚含量卻沒有明顯下降,一些調查甚至發現沉積物中的多溴聯苯醚濃度有所上升。這顯示出尋找有效的方法來修復被多溴聯苯醚污染的環境具有重要意義。我國“十四五”與中長期規劃中首次提出了重視新污染物治理。新污染物目前主要包括持久性有機污染物、內分泌干擾物和抗生素。截至2023 年5 月,我國生態環境部和31 個省級行政區市自治區均發布了新污染物治理實施方案。應對氣候變化和新污染物治理已成為國家基礎研究和科技創新的重點領域。
近幾十年來,許多研究者開發出了不同的多溴聯苯醚降解修復技術。然而,多溴聯苯醚污染的環境修復涉及多個復雜的化學過程與生物過程,也可能會對環境造成二次污染。因此,多溴聯苯醚在特定環境技術下的降解行為值得深入研究。華南理工大學的盧桂寧教授和黨志教授及其研究團隊在十余年的持續科研工作中發展了多種新技術和新方法,包括使用納米零價金屬和雙金屬、摻雜金屬的TiO?、紫外光和熱解等。這些豐富的研究成果為理解多溴聯苯醚在修復過程中降解的科學意義提供了理論框架和分子機理解釋。在
Pollution Control of Polybrominated Diphenyl Ethers Among New Pollutants(《新污染物治理之多溴聯苯醚污染控制(英文版)》)這本書中,盧教授等整合了近年來的研究成果。他們從生物學和化學相結合的角度,系統地介紹了多溴聯苯醚在不同降解體系中的重要降解和轉化過程。全書通篇數據翔實、內容全面、觀點新穎。我相信,該書的出版對于多溴聯苯醚污染環境的修復具有重要的學術意義和應用價值,也會促進和帶動新污染物治理技術的全面發展。
江桂斌
中國科學院院士
2024年7月20日北京
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Pollution Control of Polybrominated
Diphenyl Ethers Among New Pollutants
《新污染物治理之多溴聯苯醚污染控制》
盧桂寧等著 . 北京 : 科學出版社 , 2025. 3
( 環境污染源頭控制與生態修復系列叢書 )
ISBN 978-7-03-081368-8
本書 系統總結了作者及其團隊針對多溴聯苯醚污染控制開展的多溴聯苯醚熱解 過程的 污染 轉化 、基于零價鐵的多溴聯苯醚還原 降解 、 紫外光下 多溴聯苯醚的直接光降解、多溴聯苯醚的光催化 降解 、多溴聯苯醚的微生物降解、多溴聯苯醚的化學氧化、表面活性劑洗脫液 體系 中多溴聯苯醚的 選擇性去除 處理等 方面 開展的大量應用基礎性研究工作。這些 內容有助于闡明多溴聯苯醚的環境過程及其內在機制,并 可為 多溴聯苯醚污染 控制 與修復 提供科學依據和技術支持。
全 書共八章:第一章由杜曉凍執筆,概述 PBDEs 的環境賦存與污染控制;第二章 介紹了 熱解條件下 PBDEs 的轉化規律 ,主要工作由 梁佳豪 完成 ;第三章 介紹了 王銳、唐婷、李華 鋒 、 徐永燁 等研究生 的工作,主要為 零價金屬及雙金屬體系降解 PBDEs 研究;第四章和第五章基于王銳和林浩忠的工作,闡釋紫外光及光催化體系中 PBDEs 的降解行為與機制;第六章 介紹了 PBDEs 的微生物降解 ,由 黃婷、王瑾等 完成 ;第七章 介紹劉鶴 的研究,探討高級氧化工藝對 PBDEs 的降解;第八章依托黃 開 波、鄭志強、馬 遙 等研究生的成果,介紹表面活性劑溶液中 PBDEs 的降解。本書的成稿與出版凝聚了團隊成員的智慧,特別感謝黨志教授、 易 筱 筠 副研究員、 楊琛 研究員、郭楚玲副教授及聯合培養研究生的協作,他們的學位論文及合作研究成果為本書奠定了重要基礎。
特別感謝江桂斌院士為本書作序,并感謝杰奎琳·帕金森博士(Dr. Jacqueline Parkison)對書稿的語言潤色。
本書研究得到 以下科研項目的資助:國家自然科學基金( 41573091 、 41771346 、 42077114 、 42277380 )、國家高技術研究發展計劃( 2012AA06A203 )、廣東省自然科學杰出青年基金( 2015A030306005 )、廣東省科技計劃項目( 2014A020216004 )、廣東省特支計劃科技創新青年拔尖人才項目( 2015TQ01Z233 )以及長江學者獎勵計劃青年學者項目( Q2018195 )。
本文摘編翻譯自
Pollution Control of Polybrominated Diphenyl Ethers Among New Pollutants( 《 新污染物治理之多溴聯苯醚污染控制 ( 英文版 ) 》)一書“序”“前言”,有刪減修改,標題為編者所加。
盧桂寧等著 . 北京 : 科學出版社 , 2025. 3
( 環境污染源頭控制與生態修復系列叢書 )
ISBN 978-7-03-081368-8
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本書可供環境科學與工程、 環境地球科學、 化學工程與技術、資源循環科學與工程等學科的科研人員, 生態 環境部門與節能環保產業的工程技術與管理人員,以及高等院校相關專業的師生參考。
(本文編輯:劉四旦)
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