높은 도시 압력 하에서 해안 퇴적물에 있는 유기인산염 에스테르 난연제 및 가소제의 효과적인 분해

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 20228 (2022) 이 기사 인용

1201 액세스

1 인용

4 알트메트릭

측정항목 세부정보

NW 지중해의 영향을 받은 지역의 해안 퇴적물에 있는 유기인산염 에스테르(OPE) 난연제 및 가소제의 환경 관련 조건에서 효과적인 분해에 대한 경험적 증거가 제공됩니다. 반감기는 화합물에 따라 23.3~77.0일(비생물적 조건), 16.8~46.8일(생물적 조건)로 다양했으며, 이는 OPE 분해를 향상시키는 미생물 집합체의 관련 역할을 강조합니다. 실험 초기에 퇴적물에 OPE를 첨가하여 세균 풍부도가 즉각적으로 크게 감소한 후, 관찰된 생분해는 첫 번째 기간 동안 세균 공동체의 성장에 대한 일반적인 자극과 관련이 있었지만 뚜렷한 변화는 없었습니다. 커뮤니티의 구조. 그러나 OPE 오염은 해안 퇴적물에서 박테리아 군집의 다양성을 감소시켰으며, 이는 배양 14일 후에 눈에 띄게 나타났습니다. 한편으로는 오염이 이러한 화합물의 생분해에 관여할 수 있는 일부 박테리아 그룹의 성장을 선호했지만 다른 한편으로는 일부 민감한 박테리아에도 영향을 미쳤을 가능성이 있습니다. 예상 반감기는 해양 퇴적물의 OPE 분해율에 관한 데이터 격차를 메우며 해양 환경, 특히 영향을 받은 지역의 OPE 화학물질 위험 평가를 개선하는 데 유용한 데이터가 될 것입니다.

유기인산염 에스테르(OPE)는 다양한 산업 응용 분야에서 난연제 및 가소제로 널리 사용되며 기하급수적으로 증가하는 글로벌 시장을 보여줍니다1,2. OPE는 한동안 널리 사용되는 폴리브롬화디페닐에테르(PBDE)의 좋은 대안으로 간주되었습니다. PBDE는 유해한 영향으로 인해 스톡홀름 협약에서 잔류성 유기 오염물질(POP)로 분류되었습니다3. 그러나 OPE의 지구 환경 편재성과 유해한 영향을 입증하는 과학적 증거가 늘어나면서 이것이 유감스러운 대체였음을 나타냅니다2,4. OPE는 일반적으로 플라스틱 제조 산업 및 전자 재활용 현장(e-폐기물)2,5, 대기 퇴적물6,7 및 대부분 폐수 처리장에서 파생되는 하천 유입물 등 육상 기반 소스를 통해 해양 환경에 유입됩니다( WWTP) 폐수8,9,10,11. 해양 플라스틱에서 침출된 OPE는 해양 환경의 총 재고량에도 기여할 수 있습니다12. 일반적으로 높은 옥탄올-물 분배 계수(log Kow) 값으로 인해 많은 OPE는 친유성이며 탄소가 풍부한 부유 입자상 물질과 결합하는 경향이 강하여 결국 퇴적물에 축적됩니다. 낮은 Log Kow 및 높은 수용성1. 따라서 퇴적물 내 농도와 분포를 결정하는 것은 현재의 자원량과 저서 생물에 대한 잠재적 노출을 이해하는 데 중요합니다. 퇴적물에서 OPE의 발생은 공기 및 물과 같은 다른 환경 구획에 비해 두 번째로 강등되었지만 다양한 해양 환경의 퇴적물에서 OPE를 조사하는 연구가 증가하고 있습니다9,13,14,15,16. 그러나 더 넓은 관점에서 저서 생물과 해양 생태계 기능에 대한 잠재적인 위험을 파악하려면 퇴적물 내 체류 시간에 대한 정확한 데이터를 수집해야 합니다.

최근 실험 연구에서는 OPE 분자에 포함된 인을 사용하는 능력과 연결된 해수 내 OPE 분해에 대한 미생물 군집의 역할을 강조했습니다. 트리스(2-클로로에틸) 인산염(TCEP)18을 사용합니다. 그러나 해양 퇴적물에서 OPE의 (미생물) 분해에 대한 데이터가 부족합니다. 현재 열린 질문 중 하나는 해양 연안 지역의 OPE를 효과적으로 저하시키는 "오염된 퇴적물"의 능력에 관한 것입니다. OPE로 오염된 퇴적물에서 자연적으로 발생하는 미생물 군집이 현장 분해를 향상시킬 수 있습니까?