甲基叔丁基醚_MTBE_的环境毒理学研究进展_刘爱芬
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种被广泛使用的有机化合物，主要用作汽油的添加剂以提高其燃烧效率。
MTBE是一种具有潜在环境危害性的化学品，其存在对水体、土壤和大气造成了严重的污染。
本文将讨论MTBE在环境中的污染特性，并探讨了目前的MTBE修复技术的研究进展。
MTBE的主要来源是汽油泄漏和溢出、石化工业生产和传输过程中的意外泄漏，以及MTBE的储存和使用。
一旦进入环境，MTBE易于在水体中扩散并迅速溶解，具有毒性和持久性。
MTBE对水生生物的影响是其环境污染的主要关注点之一。
研究表明，MTBE对鱼类、动物和植物的生长和繁殖产生了负面影响。
MTBE具有较高的挥发性，在大气中形成臭氧和细颗粒物，对空气质量和人体健康造成危害。
针对MTBE污染的修复技术研究已经取得了一定的进展。
目前最常用的修复技术是生物降解和物理化学方法，包括生物修复、吸附、氧化和渗透反应。
生物修复方法利用微生物降解MTBE为无害物质，是一种环保、经济且可持续的修复方法。
微生物包括细菌、真菌和藻类，它们通过代谢过程将MTBE降解为二甲醚和甲醇等物质。
吸附是通过吸附剂对MTBE进行吸附和分离，目前常用的吸附剂有活性炭、聚合物和无定形材料。
氧化方法包括化学氧化和自然氧化，化学氧化方法包括高级氧化过程（AOPs）如臭氧氧化和过氧化氢氧化，能够高效地将MTBE氧化为无害物质。
渗透反应是通过将气体或液体注入地下水层，在水中形成低密度的MTBE和高密度的修复剂相互分离，实现MTBE的修复。
新技术的研发也在不断进行。
其中包括基于电化学、纳米材料和生物技术的修复方法。
电化学法利用电流和电解质来降解MTBE，可以减少传统方法中使用的化学药剂。
纳米材料是一种在MTBE修复中广泛应用的新型材料，包括纳米铁和纳米氧化铁，其具有较大的比表面积和催化活性，能够有效吸附和降解MTBE。
生物技术包括基因工程和生物传感器等方法，可以提高微生物降解MTBE的效率和准确性。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种常见的挥发性有机污染物。
由于其在汽油中的应用，MTBE 已经成为地下水和地表水污染的主要原因之一。
正确识别MTBE的环境行为和生态毒性是确定修复技术和防治措施的重要前提。
本文综述了MTBE的环境污染机理、生态毒性及检测技术，以及修复技术的研究进展。
MTBE污染的特点是其在土壤和地下水中迁移速度快，且不易被微生物分解。
MTBE通常是从加油站的油罐、管道和油泵泄漏中释放出来的。
MTBE易溶于水，蒸汽压高，所以很容易到达地下水，成为水源的污染物。
MTBE的毒性主要表现为对水生生物的影响。
当MTBE进入水体后，会影响浮游生物、底栖动物和鱼类的生殖系统和呼吸系统。
MTBE的存在还会导致水中的氧气含量下降，轻微的污染已经足够阻碍氧气的均匀分布了，这会对水的生态环境造成长期的影响，损害潜在的渔业资源。
MTBE的环境污染识别主要依赖于各种先进的物理化学分析技术，如气相色谱质谱联用技术（GC-MS）。
气相色谱技术是最常用的方法之一，用于MTBE浓度的定量分析，但是在复杂的样品中常常会遇到困难，所以通常会与其他技术（例如封装降落冰晶萃取技术和头空固相微萃取技术等）相结合。
通过这些技术的应用，能够得到准确敏感和可重复的数据，用以验算污染程度。
针对MTBE的修复技术主要分为物理、化学和生物修复三类。
物理修复技术包括气凝胶旋风沉降、气凝胶旋风填充和超声波清洗。
化学修复技术包括溶液推进、二次过氧化物酶技术、自蔓延高温合成技术和光氧化技术等。
生物修复技术包括土壤气相萃取技术、微生物降解技术和人工重构区技术等。
多项研究表明，生物修复技术是治理MTBE污染的最有效方法之一。
生物修复技术的优点是环保、高效和经济，并且可以恢复土壤和水体生态系统的功能。
综上所述，MTBE是一种广泛存在于环境中的挥发性有机物，其持久性和生态毒性造成了许多环境问题。
应继续加强MTBE contaminant监测，同时，多种修复技术结合使用将有助于针对不同的环境状况彻底减轻MTBE存在的负面影响，在维护环境平衡、促进生物多样性方面发挥其重要作用。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种常见的有机物，广泛应用于汽油中，以提高汽油的抗爆性能和燃烧效率。
MTBE也因其高度挥发性和水溶性而成为环境污染的主要原因之一。
由于MTBE的毒性和持久性，其对环境和人体健康造成的影响引起了人们的广泛关注。
研究MTBE 的环境污染特性和修复技术成为当前环境科学领域的热点之一。
一、MTBE的环境污染特性1. MTBE的挥发性MTBE具有较高的挥发性，易在空气中扩散，导致空气污染。
当MTBE被释放到环境中时，其挥发性使其易于进入大气中，成为空气中的污染物之一。
2. MTBE的水溶性由于MTBE具有很高的水溶性，一旦被释放到水体中，就会快速溶解并扩散。
这将导致地下水和地表水的污染，对水生生物和饮用水源造成威胁。
3. MTBE的毒性MTBE在高浓度下对人体健康和水生生物都具有一定的毒性。
长期接触高浓度的MTBE 会对人体的神经系统和呼吸系统造成伤害，对环境中的水生生物也会产生严重的影响。
二、MTBE的修复技术研究进展1. 生物修复技术生物修复技术是目前研究的热点之一。
通过引入适应性强的微生物或者植物，利用它们的代谢活性来降解和清除MTBE。
生物修复技术具有操作简便、成本较低等优点，但也存在着修复周期长、适用性受限等问题。
2. 化学氧化修复技术化学氧化修复技术是通过添加氧化剂来将MTBE氧化分解为无害物质的一种修复方法。
常用的氧化剂包括过氧化氢、臭氧等。
化学氧化修复技术具有修复速度快、适用性广等优点，但也存在着氧化剂的选择和控制、成本较高等问题。
3. 土壤挥发抑制技术土壤挥发抑制技术是通过在受污染土壤表面覆盖一层抑制挥发的材料，阻止MTBE向大气中挥发，减少空气中的污染。
这种技术具有操作简便、成本低廉等优点，但仅能减少MTBE的挥发而无法对其进行彻底清除。
4. 高级氧化技术高级氧化技术是指利用高能氧化剂如臭氧、紫外光等来将MTBE降解为无害物质的一种修复方法。
2024年甲基叔丁基醚(MTBE)市场环境分析
2024年甲基叔丁基醚（MTBE）市场环境分析1. 简介甲基叔丁基醚（Methyl tert-butyl ether，简称MTBE）是一种无色、透明、可燃的液体，常用作汽油添加剂以提高燃烧效率和降低尾气排放。
MTBE具有低毒性、低挥发性和良好的可溶性，使其在燃油、溶剂和化学制品等多个领域得到广泛应用。
2. 市场规模据统计，MTBE市场规模在过去几年一直保持稳步增长。
截至2020年，全球MTBE产量约为X万吨，年复合增长率约为X%。
主要生产国包括中东地区、美国、中国和欧洲等。
3. 市场需求MTBE的主要需求来自汽油市场。
近年来，汽车保有量的增长以及对高效能、低尾气排放的要求不断提高，推动了MTBE的需求增长。
此外，MTBE在溶剂和化学制品领域的应用也在逐渐扩大，进一步促进了市场需求的增长。
4. 市场竞争全球MTBE市场存在较为激烈的竞争环境。
目前，市场上主要的竞争对手包括ExxonMobil、LyondellBasell、中国石油化工集团公司和新奥达（Sinopec）等。
这些公司不仅在供应能力上占据优势，而且在技术研发和市场推广方面也具备较高竞争力。
5. 市场趋势5.1 环保压力增加随着环保意识的增强和法规的出台，对尾气排放的要求越来越严格。
然而，MTBE 作为一种氧化剂，其在储存和使用过程中可能会导致环境污染和健康风险。
因此，越来越多的国家和地区开始限制或逐渐淘汰MTBE的使用，这给市场带来了一定的不确定性。
5.2 替代品发展受到环保压力的影响，替代MTBE的产品逐渐得到推广和应用。
如醇类添加剂和含氧化合物等。
这些替代品在提高汽油效能和满足环保要求方面具备竞争优势，进一步挤压了MTBE市场份额。
6. 发展前景虽然MTBE市场面临一定的挑战，但仍存在一定的发展前景。
首先，随着全球经济的持续增长和人均收入的提高，汽车保有量仍将保持增长态势，从而推动MTBE的需求增加。
其次，技术的进步和创新有望改善MTBE的环境影响和安全性，提高其在市场中的竞争力。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种广泛应用于燃油中的添加剂，用于提高燃油的燃烧效率和降低有害排放物的排放量。
由于MTBE具有较高的溶解度和迁移性，一旦进入地下水或土壤中就会对环境造成严重污染。
本文将就MTBE的环境污染特性及修复技术研究进展进行探讨。
一、MTBE的环境污染特性1. 地下水污染MTBE是一种具有较高溶解度的化合物，一旦从地表进入地下水中，就会迅速扩散，形成大面积的地下水污染。
而且，由于其轻质的特性，MTBE比水更轻，使得其扩散速度更快，污染范围更广，给地下水资源带来了极大的威胁。
2. 土壤污染MTBE在土壤中的迁移速度也相当快，因为其在土壤中的吸附能力较弱，很容易被水流带动向四周扩散，导致土壤的污染范围不断扩大。
MTBE会与土壤中的有机质发生反应，形成难以被分解的物质，给土壤的修复带来了一定的困难。
3. 大气污染MTBE的挥发性较强，容易从水中挥发到空气中。
虽然MTBE在空气中的滞留时间较短，但其挥发性使其成为了一个大气污染源，对空气质量构成一定的威胁。
二、MTBE污染的修复技术研究进展1. 生物修复技术生物修复技术是一种利用微生物来降解有机物的方法，适用于地下水和土壤中的MTBE 污染。
目前研究表明，某些细菌和真菌可以分解MTBE，将其转化为无害的物质。
通过引入这些能够分解MTBE的微生物，可以在一定程度上修复MTBE污染的地下水和土壤。
2. 吸附与化学氧化技术吸附和化学氧化技术是将污染物吸附到特定的介质上，或者利用化学氧化剂将有机物氧化成无害物质的方法。
目前研究表明，一些活性炭和氧化剂可以有效吸附和降解MTBE，因此可以用于地下水和土壤的修复。
3. 土壤气体抽提技术土壤气体抽提技术是一种通过抽取土壤中的气体来去除土壤中有机物的方法。
研究表明，通过对污染土壤进行气体抽提，可以有效地去除土壤中的MTBE，并且减少其对地下水的污染。
4. 光解技术光解技术是利用紫外光或可见光来分解有机物的方法，目前已经有相关研究表明，光解技术可以有效分解MTBE，因此可以用于地下水和土壤的修复。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种常见的挥发性有机化合物，它在工业生产和交通运输中被广泛使用。
由于其具有高度的挥发性和水溶性，MTBE很容易被释放到环境中并引起污染。
污染的水源主要来自于石油化工、石油储运和加油站等。
一旦进入地下水和土壤，MTBE会对环境和人类健康造成危害。
研究MTBE的环境污染特性及修复技术具有重要意义。
一、MTBE的环境污染特性1. MTBE的源头和释放途径MTBE主要用作汽油的添加剂，以提高汽油的辛烷值和抗爆性能。
由于汽油在生产、储运和使用过程中容易泄漏，MTBE很容易被释放到环境中，尤其是地下水和土壤中。
2. MTBE的挥发性和水溶性MTBE具有极高的挥发性，它会迅速挥发进入大气中，造成空气污染。
MTBE还具有很强的水溶性，一旦进入地下水和土壤，就会迅速扩散并造成严重的地下水污染。
3. MTBE的毒性和影响MTBE对人体健康有一定的危害性，长期接触可能导致神经系统、肝脏和肾脏等器官损伤。
MTBE还可能对水生生物造成毒害，并影响水生态系统的平衡。
二、MTBE污染修复技术研究进展1. 生物修复技术生物修复技术利用微生物来降解或转化有机污染物，是一种环保、经济的修复方法。
目前研究表明，一些细菌和真菌具有降解MTBE的能力，可以通过生物修复的方法来修复MTBE污染的地下水和土壤。
由于MTBE本身具有较高的挥发性和毒性，生物修复技术在实际应用中还存在一定的局限性。
2. 化学修复技术化学修复技术主要包括吸附、氧化还原和光解等方法。
活性炭吸附是一种常见的修复方法，通过活性炭对MTBE进行吸附，达到去除的目的。
氧化还原方法如高级氧化法和还原铁法等也被广泛应用于MTBE污染修复中。
这些方法可以在一定程度上降解MTBE，但是由于MTBE的挥发性和水溶性较强，化学修复技术也存在一定的局限性。
3. 土壤氧化法土壤氧化法利用氧氧化MTBE，降低其浓度达到修复的目的。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种广泛应用于汽油中的挥发性有机化合物，由于其易揮发、易溶于水以及引发环境和健康风险等原因，MTBE已成为一种引人关注的环境污染物。
MTBE污染的特性MTBE吸附性差，易溶于水，使其在地下水中迁移速度较快，进而扩大污染范围。
此外，MTBE分解代谢较慢，能在地下水和土壤中长时间存留，加剧环境污染风险。
MTBE进入人体后，也会引发头痛、嗜睡、眼痛、恶心等症状，对人体健康构成一定的危害。
传统的污染修复技术包括生物修复、吸附剂治理、化学氧化和热解等方法。
生物修复生物修复是指利用微生物对污染物进行排解或转化的过程，通过加入或增强微生物的代谢能力来加速MTBE降解。
利用生物修复技术，可采用自然降解、人工增强或人工修复等手段来达到去除MTBE污染的目的。
然而，生物修复技术存在着成本高，修复效果不易把握，受环境因素影响较大等缺点。
吸附剂治理吸附剂治理是指通过控制吸附剂的特性和反应条件来降解MTBE的链侧基团，使其脱离底物分子，从而达到降解目的。
很多研究表明吸附剂对MTBE处理效果显著，但存在着吸附容量有限等问题。
化学氧化化学氧化利用持有还原能力的化学物质作为氧化剂，将MTBE转化为无害的物质。
水中常用的氧化剂有过氧化氢、臭氧、高锰酸盐等，化学氧化能够将废水中的有机物质快速氧化分解，同时具有氧化剂用量少、灵敏度高等优势。
热解热解是指将MTBE暴露于高温条件下，通过氧化、氢化、裂解等反应机制来实现降解的过程。
优点是可实现固体、废气和废水处理的同时进行；缺点是需大量能源和高温条件，并且难以对目标化合物进行有选择性的降解。
结论综上所述，MTBE污染对环境安全和人类健康带来了严重威胁。
面对这些问题，需综合多种技术手段，并针对不同科技条件、环境特点和经济可行性，逐步优化修复技术，实现高效、经济、可持续的MTBE污染治理目的。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种有机污染物，主要由石油加工产生，并被大量用作汽油添加剂，以提高汽油的发动机性能以及减少汽油的碳烟排放，因此在水环境中te容易造成污染。
MTBE是一种极不稳定的有机污染物，其微生物分解缓慢，容易在水环境中从水面到地下水一直传播，因此影响了地下水的质量和可担负的用途。
多数水质监测研究表明，MTBE 在地下水中存在严重污染，有大量水体中检测到MTBE的存在。
而且，MTBE在水体中的污染持续时间久，并难以自然降解，因此必须采取多种技术来进行污染物的检测和修复。
传统的MTBE修复技术主要分为物理-化学修复技术、生物修复技术和真空蒸发技术等类型。
其中，物理-化学修复技术主要包括污泥堆积、沉淀、活性污泥处理、浸润式气液萃取、吸附法、浓缩法等，可有效降低MTBE的污染程度。
然而物理-化学技术的修复效率仍然有待提高。
生物修复技术是目前应用最为广泛的技术，主要有微生物矿化法和生物膜法。
微生物矿化法利用特定菌群可以降解MTBE，而生物膜则通过生物处理膜及活性污泥培养池等方式来净化水中的MTBE。
真空蒸发技术也可以有效降低水体中MTBE的浓度，但该技术成本高昂，不具备普遍的应用价值。
近年来，nano技术在MTBE修复中的应用也已被越来越多地重视。
它们主要利用高表面积、良好的活性中心、可分散和可浓缩等特性，显著提高物理-化学修复技术的处理效率，而微生物和生物膜法也可以利用nanoparticles促进反应和改进过程。
研究表明，nanoparticles作为修复剂具有良好的污染物降解、吸附和催化等活性，具有良好的应用前景。
综上所述，MTBE对水体环境的污染严重，其它技术的技术的修复效率和成本较高，然而随着nanotechnology的发展，修复MTBE的技术已经大大提高，其处理效率与注意仍有提高。
为此，我们需要制定一套完善的修复技术解决方案，综合考虑技术可行性、成本和对环境影响等因素，有效控制和减少MTBE对水资源的污染。
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展
甲基叔丁基醚环境污染特性及修复技术研究进展甲基叔丁基醚（MTBE）是一种广泛用作汽油抗震剂的化学品。
由于其溶解性强、挥发性大以及生物降解性低等特性，MTBE在地下水和土壤中会造成严重的环境污染问题。
为了有效防止和修复MTBE污染，科研人员们一直在不断努力。
本文将介绍MTBE环境污染的特性，并探讨目前针对MTBE污染的修复技术研究进展。
让我们来了解一下MTBE的环境污染特性。
MTBE是一种无色、易燃的液体化合物，主要是由甲醇和异丁烯经过催化剂反应制备而成。
因其具有较高的抗爆性能和对燃料中的水不敏感等优点，MTBE曾经被广泛添加到汽油中，以提高汽油的抗爆性能和燃烧效率。
随着人们对地下水资源保护意识的增强，MTBE的环境污染问题逐渐引起了人们的关注。
MTBE在地下水和土壤中的存在，主要来源于汽油泄漏、储存和加油站等活动。
在地下水中，MTBE具有极强的溶解性，能够迅速扩散并导致地下水的污染。
MTBE的挥发性也很高，容易通过挥发进入大气中，对环境造成二次污染。
与此MTBE的生物降解性较差，常常需要较长时间才能被土壤微生物分解，因此MTBE在地下水和土壤中的残留时间较长。
针对MTBE污染问题，科研人员们一直在积极探索各种修复技术。
目前，常见的MTBE修复技术主要包括生物修复、化学修复和物理修复等。
生物修复技术是利用微生物降解能力来降解MTBE，包括自然修复和人工生物修复两种方式。
自然修复是利用土壤和地下水中原有的微生物来降解MTBE，需要较长的时间且效果不稳定；人工生物修复则是通过添加适量的微生物和营养物质来加速MTBE的降解，效果较好但成本较高。
化学修复技术主要是利用化学氧化剂来氧化分解MTBE，常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸盐和臭氧等。
物理修复技术主要是通过吸附、膜分离和蒸发凝结等原理来去除MTBE，如活性炭吸附、蒸发凝结等。
除了以上传统的修复技术，近年来还出现了一些新的MTBE修复技术。
基于电化学技术的MTBE修复方法，通过在电极表面施加电流来诱导MTBE的分解，能够高效地降解MTBE并减少对环境的影响。
甲基叔丁基醚研究状况及发展趋势综述
甲基叔丁基醚研究状况及发展趋势综述甲基叔丁基醚（MTBE）是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用和研究价值。
本文将综述其研究状况及发展趋势。
1. MTBE的制备方法MTBE的制备方法主要有甲醇和叔丁醇直接醚化反应、异丁烯与甲醇反应和异丁醇与甲醇反应等。
其中，甲醇和叔丁醇直接醚化反应是最常用的制备方法，具有反应速度快、操作简单、产率高等优点。
2. MTBE的应用领域MTBE主要用作汽油添加剂，可提高汽油的辛烷值、降低尾气排放和改善燃烧性能。
此外，MTBE还可用于溶剂、反应介质、萃取剂等方面，具有广泛的应用领域。
3. MTBE的环境影响MTBE具有较高的挥发性和水溶性，容易进入土壤和地下水中，对环境造成一定影响。
其在地下水中的污染问题引发了广泛的关注，因此，在MTBE的制备和应用过程中，需注意环境保护与治理。
4. MTBE的生态毒性与安全性MTBE对水生生物的毒性较高，对鱼类、浮游生物和微生物等均具有一定毒性影响。
在MTBE的生产与使用过程中，需要采取相应的防护措施，以减少对人和环境的危害。
5. MTBE的发展趋势随着环保意识的增强和对可再生能源的需求，MTBE的发展面临一些挑战。
为了降低环境风险，减少MTBE对地下水的污染，许多地区已经停止使用MTBE作为汽油添加剂，并转向使用其他替代品。
同时，研究人员也在积极探索MTBE的替代品，如乙醚、异丙醚等。
这些替代品在性能、环保性和经济性上都具备一定优势。
综上所述，MTBE作为一种重要的有机化合物，具有广泛的应用和研究价值。
然而，应用中存在的环境污染问题正推动MTBE的发展走向更加环保和可持续的方向。
未来的研究重点将着重于开发替代品和改进制备方法，以提高生态安全性和减少对地下水的污染风险。
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甲基叔丁基醚(M T BE)的环境毒理学研究进展刘爱芬, 庄德辉, 吴振斌(中国科学院水生生物研究所,武汉 430072)摘 要:甲基叔丁基醚(M T BE)作为一种新型的无铅汽油添加剂被广泛应用以减少含铅汽油对空气的污染。
简要介绍了M T BE的理化性质和M T BE的急性毒性、代谢、生殖、遗传毒性,就其对环境的污染以及其防治作了综述,指出了我国开展M TBE有关研究的重要性。
关键词:甲基叔丁基醚(M TBE); 环境毒理; 污染防治中图分类号:R994.6 文献标识码:A 文章编号:1003-6504(2005)05-0108-041970年,美国环境保护组织为了公众的健康,要求改变汽油的生产方法,禁止使用含铅的汽油添加剂。
从1979开始,甲基叔丁基醚(M T BE)作为一种新型的无铅汽油添加剂开始推广使用。
M TBE不仅可以增加汽油的辛烷值,提高燃烧效率,减少CO和其他一些有害物质(如臭氧、苯、丁二烯等)的排放,并可代替四乙基铅作抗暴剂,各国一度掀起了生产MT BE的浪潮[1]。
因此迅速推广开来,需求量不断增长,M TBE 一跃成为新兴的大吨位石油化工产品[2]。
在美国, MT BE从1970年有机化学品产量的第39位上升到1999年的第4位,达到6000万t[3]。
我国从20世纪70年代末80年代初开始研究MT BE的合成技术,1999年,国家启动 全国空气净化工程-清洁汽车行动 。
2001年1月1日起停止销售含铅汽油,鼓励、支持和推广使用高标号的含M TBE 的清洁汽油,年生产量达30多万t,但我国的年需求量为500万t左右,且需求量还在不断增加[4]。
随着MTBE的普遍推广使用,对MTBE的研究也在不断深入。
最初MTBE被作为环保产品,用以减少对环境的污染,然而近来的研究表明,MTBE对动物也有一定的毒害作用,可能是一种潜在的环境污染物质。
1 MTBE的物理化学性质甲基叔丁基醚(MT BE)为甲醇和异丁烯反应的产物,其纯度一般为98.3%~99.6%[4]。
由于化学结构中叔碳原子和甲基的影响,使其具有良好的化学稳定性。
但在强氧化剂存在下,易被过硫酸盐、高锰酸钾氧化;在大气中(雨滴、云雾和水珠)易受OH-(羟基自由基金项目:国家 十五 重大科技专项基金(2002AA601021)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KS CX2-SW-120-09);国家杰出青年基金项目(39925007)作者简介:刘爱芬(1977-),女,在读博士,从事环境生物学和毒理学方面的研究。
基)的氧化;易被 射线分解[5]。
2 MTBE的毒性2.1 MT BE的急性毒性MT BE主要经呼吸道、皮肤、消化道被吸收。
一般认为,MT BE的急性毒性较乙醚大,麻醉指数更小。
MT BE对小鼠的麻醉浓度(AC50)和半致死浓度(LC50)分别为1.0m mol/L和7.6mm ol/L,而乙醚的AC50和LC50分别为1.7mm ol/L和6mm ol/L。
动物短期暴露于高浓度的M TBE下的症状包括:麻醉、共济失调、震颤等[6]。
国外采用志愿者研究M TBE对人体健康的影响,积累的资料显示,所有受试者都有不同程度的刺激症状;中枢神经受到影响。
2.2 对体内代谢和酶的影响大鼠一次腹腔注射同位素14C-M T BE的试验表明,排出的同位素14C大部分在呼出气中,平均达注射量的99.9%,注射后48h,发现注射剂量的2.95%从尿中排出,0.8%在粪中,大部分为甲酸。
大鼠的试验显示,M TBE的生物半衰期为0.32h,在体内主要分布于血、脑及脂肪组织。
吸入后接触MT BE的靶器官为:上呼吸道、中枢神经系统和肝脏。
可引起血细胞数量和血红蛋白的短暂下降,血液中免疫球蛋白(IgA, Ig G)浓度有所提高。
肝匀浆脂质过氧化水平增高,细胞色素P-450含量上升[7]。
2.3 生殖毒性Bevan[8]在吸入400、3000、和8000mg/m3M TBE 气体的二代繁殖实验中发现:3000mg/m3组,第一代雌雄仔鼠体重比对照组下降,3000和8000m g/m3组肝脏重量增加,组织病理检查未发现明显改变。
仔鼠的最大无作用剂量为400mg/m3。
其他生殖毒性观察发现:小鼠染毒剂量达11880mg/m3,家兔最大剂量达288078mg/m3时未发现有明显影响。
2.4 遗传毒性唐国慧等应用单细胞凝胶电泳实验发现,M TBE108环境科学与技术 第28卷 第5期 2005年9月及其代谢产物叔丁醇(T BA)、a-羟基异丁酸(H IBA)在浓度为1~30mmo l/L时,均可引起人白血病细胞DNA单链断裂,另一代谢产物甲醛在5 m ol/L浓度即可产生DNA损伤[9]。
周伟等用程序外DNA合成试验(U DS)发现,M TBE在200~1000mg/L范围内可诱导SD雄性大鼠肝细胞程序外DNA的合成,M T-BE具有轻微的DNA损伤作用[10]。
周伟等体外培养NIH3T3细胞,用免疫组织化学方法及点杂交检测原癌基因c-myc和p21蛋白的表达,结果发现:M T BE可诱导c-my c基因的高表达,对p21蛋白和功能基因谷胱甘肽S-转移酶P(GST-P)基因的表达未见明显影响。
M TBE能明显改变细胞周期,使细胞发生G2/M期的阻滞[11]。
V ojdani[12]等发现人们长期饮用受M TBE污染的水,淋巴细胞凋亡率增加。
国内外学者从不同遗传学终点检测了M T BE的遗传毒性,如微核试验、Ames试验、染色体畸变试验、姊妹染色单体交换试验、果蝇伴性染色体隐性致死试验、大鼠骨髓细胞遗传学试验,结果均为阴性。
M ack-erer等研究发现:M TBE在有S9存在时,小鼠淋巴瘤细胞体外基因突变试验为阳性,且M TBE与细胞突变率、细胞毒性之间存在剂量-反应关系。
当培养基中加甲醛脱氢酶FSH及其辅助因子N AD+时,突变率明显下降[13]。
Belpo gg i等对SD大鼠进行喂饲试验,发现在高剂量组可引起雄性大鼠睾丸间质肿瘤增加;在中、高剂量组出现雌性大鼠淋巴瘤及白血病增加;在低剂量组雌性大鼠子宫瘤发生率增加[14]。
2.5 MT BE对水生生物的影响MT BE进入水体会对水生生物产生影响。
Gary 等[15]研究了M TBE对几种海洋生物的急性、慢性毒性发现:草虾对MT BE较敏感,96hLC50为166mg/L;贝类最不敏感,96hLC50为1950mg/L;硅藻(Skele-tonem a costatum)的72hEC50为279mg/L,N OEC为198m g/L;三棘鱼的LC50为929mg/L,EC50为297mg/ L。
而当M T BE的浓度为50m g/L时,糠虾的繁殖能力、体长和干重都有所降低。
Diana等还研究了M T-BE对几种淡水生物的毒性,发现大型溞48hLC50为472m g/L;21-d的LC50为117mg/L。
摇蚊(Chir ono-mus tentans)48hLC50为1742m g/L。
而两者的急、慢性毒性比分别为11.3和3.4[16]。
加利福尼亚大学水生毒理学实验室的科学家总结了有关M T BE对水生生物影响的现有文献指出,在57~1000m g/L的范围内,MT BE对水生无脊椎动物都有毒性;在388~ 2600mg/L的范围对水生脊椎动物有毒性。
当M TBE 的浓度达到480mg/L时,没有发现对青鳉(Or y z ias latip es)的发育有影响。
由于MT BE可被迅速排泄和代谢,鱼对其似乎没有生物积累作用。
当M TBE的浓度为2400~4800mg/L时,在5d内微藻生长变慢。
在MT BE浓度为7.4mg/L时,用Salmo nlla ty phimur-i um细菌48h试验证明是最敏感的毒性方法[17]。
现在得到的资料显示:地表水体的MT BE环境暴露水平(<0.1mg/L)对水生生物可能不会引起急性中毒。
因此需要做更多的亚慢性和慢性实验研究来检测M T-BE污染的浓度水平。
M D H ernando等研究了几种农药和M TBE对vibr o f ischer i和大型溞的混合毒性,发现M TBE的存在大大增强了Diuro n,Dichlo fluanid,TBT和Lin-uron等农药的毒性[18]。
3 MTBE对环境的影响MT BE的物理化学性质基本上决定了它的环境化学行为。
由于M TBE有较强的水溶性,易渗入土壤污染水体。
受污染水体不仅有地表水,还有地下水,严重威胁人们的饮用水源。
由于结构和性质的特殊性,研究表明M TBE很难降解,在地下水中有较长的半衰期,纵向梯度很小,使M T BE大量减少是不可能的,要将其从水中萃取出来是比较困难的,同时也排除了用萃取修复的方法清除土壤和地下水中M T BE的可行性[4]。
在很多情况下,降解是减少M TBE浓度的主要途径,M T BE被微生物降解通常是很慢的,非生物降解也是可以忽略的,M TBE在地下水系统中需10年时间才可降解到不威胁人类健康的水平。
在美国,每天要用掉大约100000桶M TBE,估计排放到大气中有43t。
这些M TBE一部分溶解在雨水和地表水中,很快渗透到地下水中。
研究水中M TBE 的含量超过40~95 g/L,饮用时通过味觉感到其存在,超过134 g/L时,水就有比较难闻的气味和味道。
1997年12月,美国环保局建议饮用水中M TBE可接受的污染浓度为20~40 g/L[19]。
美国地质勘探局南达科他州分部的Paul Squillace领导的一个水质调查小组,在全美各城市及其附近检查了482口井,其中13%测到M TBE[20]。
地质勘探局康涅狄格州分部的Stephen Grady,汇总了美国东北部和临近中大西洋的10个州的不同社区的16717个水样的记录[21],发现其中9%含有M T BE,这两项研究还发现2%的水源中MT BE的浓度超过了美国环保局规定的含量标准。
研究人员对地况不同的洛杉矶市和以农业为主的加利福尼亚州Ventura市分别进行了调查。
发现这两个地方,加油站密集的区域地下水中MT BE的含量比109甲基叔丁基醚(M T BE)的环境毒理学研究进展 刘爱芬,等加油站稀疏的地区高得多,且加油站较多的洛杉矶市地下水中M TBE的含量(1400mg/L)要比Ventur a市(570mg/L)高近2倍。
这些统计数据说明,M T BE的污染主要来自于地下储油罐和输油管道的泄漏[22]。
MT BE已成为城市地下水中第二个被检出的物质,禁用的呼声越来越高。
根据研究结果,美国加利福尼亚州宣布最迟于2002年12月31日不再使用含M TBE的汽油添加剂。