论文总字数：35687字

摘 要

1. 二苯甲酮对普通小球藻具有明显的毒性作用，且与浓度呈现线性关系,其96h半数抑制效应浓度（96h-EC₅₀）为6.772mg/L，属于高毒；二苯甲酮对大型溞同样显示出明显的毒性，24h半数致死浓度（24h-LC₅₀）为7.658mg/L，属于高毒。

2. 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(简称二苯酮-3，BP-3)对小球藻96h半数抑制效应浓度（96h-EC₅₀）为2.710mg/L，属于高毒；二苯酮-3对大型溞的48h半数致死浓度（48h-LC₅₀）为1.25mg/L，属于高毒。

3. 2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮(简称二苯酮-4，BP-4)对小球藻96h半数抑制效应浓度（96h-EC₅₀）为255mg/L，属于低毒。二苯酮-4对大型溞48h半数致死浓度（48h-LC₅₀）为48.508mg/L，属于中毒。

4. 二苯甲酮和二苯酮-3混合液对小球藻的混合毒性表现为协同作用。

5. 二苯甲酮和二苯酮-4混合液对小球藻的混合毒性表现为拮抗作用，对大型溞的混合毒性表现为拮抗作用。

6. 利用各种化学品的急性毒性数据结果，使用AIST-MeRAM软件进行生态风险评价。使用评估因子法（AF）计算出的二苯甲酮的预测无效应浓度值(PNEC)为0.003mg/L，使用危害商数法（HQ）计算出的PNEC值为0.0028mg/L，使用物种敏感度曲线（SSD）计算出的二苯甲酮的PNEC值为0.480mg/L。对二苯酮-3使用AF法计算出的PNEC值为0.027mg/L，使用HQ方法计算出的PNEC值为0.0067mg/L，使用SSD计算出的PNEC值为0.963mg/L。对二苯酮-4使用AF法计算出的PNEC值为0.485mg/L，使用HQ法计算出的PNEC值为0.005mg/L。

与相关文献报导的环境中检测到的浓度相比，这三种化合物均可判定为对生态系统为风险较低的化学品。本研究结果将为个人护理用品的安全应用及对生态系统的风险评价提供科学依据。

关键词：PCPs；急性毒性；混合毒性；生态风险评价

Ecotoxicological Study and Ecological Risk Assessment of Personal Care Products, a kind of Emerging Contaminants

03212720 Liu Zhang

Supervised by Liwei Sun

Abstract：In recent years，the usage and discharge of Personal Care Products(PCPs) have drawn worldwide attention as a kind of emerging contaminants. It is reported to be “pseudo persistent”. At home and abroad, the research on ecotoxicological study and potential ecological risk of PCPs has not yet formed a system. In this study, 3 chemicals from PCPs, Benzophenone, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenone and 2-Benzoyl-5-methoxy-1-phenol-4-sulfonic acid are selected to study the single acute toxicity and mixing toxicity to Chlorella vulgaris and Daphnia magna in our laboratory. The results are then employed to evaluate their ecological risk by assessment factor (AF), hazard quotient (HQ) and species sensitivity distribution (SSD) methods. The results are as followings:

1.Benzophenone(BP) shows significant toxic effect to both Chlorella vulgaris and Daphnia magna. The 96h-EC₅₀ to Chlorella vulgaris is 6.772mg/L, judged as high-level toxicity. The 24h-LC₅₀ to Daphnia magna is 7.658mg/L, judged as high-level toxicity too.

2.As for 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenone(BP-3), its 96h-EC₅₀ to Chlorella vulgaris is 2.71mg/L, judged as high-level toxicity. The 48h-LC₅₀ to Daphnia magna is 1.25mg/L, judged as high-level toxicity too.

3.And for 2-Benzoyl-5-methoxy-1-phenol-4-sulfonic acid(BP-4), its 96h-EC₅₀ to Chlorella vulgaris is 255mg/L, judged as low-level toxicity. The 48h-LC₅₀ to Daphnia magna is 48.508mg/L, judged as medium-level toxicity.

4.The mixing toxicity of BP and BP-3 to Chlorella vulgaris is judged as synergistic effect.

5.The mixing toxicity of BP and BP-4 to Chlorella vulgaris and Daphnia magna are both judged as antagonistic effect.

6. The predicted no-effect concentration（PNEC）of BP is 0.003mg/L by assessment factor(AF) method, 0.0028mg/L by hazard quotient(HQ) method, 0.480mg/L by species sensitivity distributions(SSD) method. The PNEC of BP-3 is 0.027mg/L by AF method, 0.0067mg/L by HQ method, 0.963mg/L by SSD method. The PNEC of BP-4 is 0.485mg/L by AF method, 0.005mg/L by HQ method.

The three chemicals are low hazard risk substance to environment according to their toxicity. This study provides scientific basis for the security application and ecological risk assessment of PCPs.

Key words: PCPs；acute toxicity；mixing toxicity；ecological risk assessment；

目 录

第一章 绪论 1

1.1 PCPs背景介绍 1

1.2 PCPs对环境的污染 2

1.3 国内外对PCPs生态毒性的研究现状 2

1.4本研究的目的与意义 3

第二章 PCPs急性毒性实验的材料与方法 4

2.1使用的化学品 4

2.2毒性实验对象 4

2.3实验方法 5

2.3.1相关资料的收集 5

2.3.2急性毒性实验 7

2.3.3特征污染物的生态风险评价 9

第三章 实验结果 10

3.1二苯甲酮 10

3.1.1二苯甲酮对小球藻急性毒性 10

3.1.2 二苯甲酮对大型溞的急性毒性 12

3.2 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 (二苯酮-3) 13

3.2.1二苯酮-3对小球藻的急性毒性 13

3.2.2二苯酮-3对大型溞的急性毒性 16

3.3 2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮（二苯酮-4） 17

3.3.1二苯酮-4对小球藻的急性毒性 17

3.3.2二苯酮-4对大型溞的急性毒性 20

3.4被测化学品的复合毒性 21

3.4.1二苯甲酮与二苯酮-3对小球藻的复合毒性 21

3.4.2二苯甲酮和二苯酮-4混合液对小球藻的复合毒性 24

3.4.3二苯甲酮和二苯酮-4混合液对大型溞急性毒性实验结果 26

第四章 生态风险评价 28

4.1 生态风险评价结果 28

4.1.1二苯甲酮急性毒性结果的生态风险评价 28

4.1.2 二苯酮-3急性毒性结果的生态风险评价 30

4.1.3二苯酮-4急性毒性结果的生态风险评价 32

4.2急性毒性结果的生态风险评价分析 32

第五章 结论与展望 34

5.1 结论 34

5.1.1个人护理用品急性毒性试验结论 34

5.1.2急性毒性结果的生态风险评价结论 34

5.2展望 34

致 谢 36

参考文献： 37

第一章 绪论

1.1 PCPs背景介绍

PCPs 全称Personal Care Products，即个人护理用品，是近年来新兴的环境污染物中的一类。一般是指那些市场上销售的被直接施用于人体上的化学品(不包括被食用的产品)，通过涂擦、喷洒或者其他方法施于人体表面（皮肤、毛发、指甲、口唇等），以达到清洁、保养、美化或消除不良气味作用的产品；PCPs包括蚊虫驱逐剂、抗菌剂和抗真菌剂、表面活性剂、芳香剂、防晒油、肥皂、香波、牙膏、香水、发胶、染发剂等广泛与人类接触化学品的组分，这些具有特定功能且可以直接与人体接触的原材料，绝大多数情况下也能对生态系统及人体健康产生毒害作用^[1]，且其直接进入环境的数量与质量巨大。PCPs能通过多种途径进入环境中，如生产过程中，易挥发的原材料或成品挥发到大气环境中；生产PCPs的化工厂产生的废水放到水体环境及土壤环境；人体使用过程中自然的挥发到大气环境以及使用过程中未被吸收部分随着生活污水进入到自然水体环境中；人体吸收部分随尿液或汗液进入到大气环境或水体环境^[2]。这些物质被直接排放到环境中，因而未经污水处理系统，很大部分都未被降解。过去很长时间对于这一大类分布范围广泛、种类数目繁多的个人护理用品成分的毒性效应研究数据缺乏，故其潜在的生态效应尚须各方进一步研究。PCPs在使用中，与皮肤、头发等直接接触，有些成分长期累积会对人体健康造成危害^[3]。总的来说，PCPs主要以点源和面源相结合的排放方式进入环境造成对生态环境及人体健康的危害，主要途径见图 1。

1.2 PCPs对环境的污染

个人护理品对动物以及人体的暴露途径主要分为食物摄入、皮肤接触以及呼吸吸入。日常生活中人们使用护肤品、香水、染发剂等个人护理品时，某些化合物会残留在人体上，直接接触皮肤^[4]。如前所述个人护理品中有很多可挥发的成分，可能通过呼吸道进入动物和人体内。生物体暴露个人护理品的重要途径为食物的摄入，同时生态系统食物链传递也是个人护理品对人类造成毒害作用的重要途径。例如在吴军新^[5]对水生生态系统研究中发现，在食物链传递过程中，人工合成麝香的生物放大和累积作用表现得较为显著。

近几年，欧美一些国家已在不同环境介质中检测到PCPs，包括地表水、污水处理厂的进出水、地下水、土壤、大气以及植物组织、新鲜的水生动物脂肪组织甚至在人体也存在PCPs的残留^[6]。我国也有部分研究在水环境中检测到某些个人护理品成分的残留^[7]。Reiner等(2006)^[8]对在美国对于PCPs的研究发现，加乐麝香(HHCB)、吐纳麝香(AHTN)和加乐麝香酮的含量分别为 5~4000、5~451 和 5~217 ng/g；马永民等^[9]对天津某再生水厂几个处理单元中 4 种典型紫外防晒剂 4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己基酯(ethylhexyl methoxy cinnamate，EHMC)，羟苯甲酮(benzophenone-3，BP-3)，3-(4-甲苯基亚甲基)-d-1-樟(4-methylbenzylidene，4-MBC)，2-氰基-3，3-二苯基丙酸-(2-乙基)己基酸(octocylene，OC)的浓度及去除率进行了检测，水厂二级出水中4种目标物质的浓度处于 34ng/L~2128ng/L之间。PCPs的另一典型类型为表面活性剂，其广泛应用于各种洗护用品中。虽然主流观点认为表面活性剂是易于被生物降解，但在自然水体环境中，其含量仍较高，且易于在水体底泥中发生富集。徐立红等^[10]发现家用洗涤剂在存放一段时间的条件下用于毒性试验，发现其对鲫鱼苗的急性毒性和对鱼鳃ATP酶的抑制作用仍处于较高水平，这在一定程度上可以说明天然水体中的表面活性剂难以被有效降解，其对生态系统的潜在危害依然长期存在且形势不容乐观。

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