全 文 ：二甲基硅油的环境行为与生态效应研究进展*
杨尚源摇 李摇 鑫摇 杨摇 佳摇 沈超峰**摇 余华东摇 鲁摇 亢
(浙江大学环境与资源学院, 杭州 310058)
摘摇 要摇 二甲基硅油(polydimethylsiloxane, PDMS)广泛应用于工业产品、医药保健品和个人
护理品中. PDMS在污水处理过程中几乎不被生物降解,主要随剩余污泥排放进入环境,仅有
少量 PDMS吸附在悬浮固体或污泥颗粒表面随污水排放进入水体和沉积物中. 现有研究表
明,PDMS在沉积物中较难迁移和降解;而在不同类型土壤中均可以降解. PDMS 对水生态系
统风险较低,对底栖生物的急性毒性也不明显;在土壤环境中,PDMS 及其降解产物对土壤微
生物、土壤动物及农作物的生长和活动没有显著的影响.根据目前为数不多的研究,PDMS 及
其降解产物在各种环境中的生态毒性都较小,但随着 PDMS 产量和使用量的快速增长,其在
环境中的含量呈快速上升趋势,有必要进一步明确 PDMS对环境的潜在威胁.
关键词摇 二甲基硅油摇 迁移转化摇 降解摇 生态效应
文章编号摇 1001-9332(2012)08-2319-06摇 中图分类号摇 X592摇 文献标识码摇 A
Environmental behavior and ecological effect of polydimethylsiloxane: A review. YANG
Shang鄄yuan, LI Xin, YANG Jia, SHEN Chao鄄feng, YU Hua鄄dong, LU Kang (College of Environ鄄
ment and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2012,23(8): 2319-2324.
Abstract: Polydimethylsiloxane (PDMS) is widely used in industrial products, medical and health
care products, and personal care products. In the treatment process of sewage, PDMS can be hardly
biodegraded but enter the environment mainly through the discharge of excess sludge, and only a
small amount of PDMS adsorbed on the suspended solids or sludge particle surface is discharged into
water body and sediment with treated sewage. There is no enough evidence to verify that PDMS can
vertically migrate in sediment. The degradation of PDMS in sediment is very slow, but PDMS can
be degraded in different types of soils. PDMS has less risk to aquatic ecosystem, and no apparent
acute toxicity to benthos. In soil environment, PDMS and its degradation products have no signifi鄄
cant effects on the soil microorganisms, soil animals, and crops. Though a few studies indicated
that PDMS and its degradation products have relatively low ecological toxicity in various environ鄄
ments, it is still very important to clarify the potential threat of PDMS to the environment because of
the increasingly large number of PDMS being produced and used.
Key words: polydimethylsiloxane (PDMS); migration and transformation; degradation; ecological
effect.
*浙江省重大科技专项社会发展重点项目(2010C13002)资助.
**通讯作者. E鄄mail: shenchaofeng@ gmail. com
2011鄄09鄄23 收稿,2012鄄05鄄11 接受.
摇 摇 二甲基硅油(polydimethylsiloxane, PDMS)作为
工业产品、医药保健品以及个人护理品中重要的添
加剂,应用十分广泛,生产量和使用量都非常巨大.
PDMS的生产主要集中在美国、日本、欧洲,其中以
美国产量最大,亚洲产量则以日本为首,国内二甲基
硅油的主要生产厂家集中在北京、浙江、吉林等
地[1] .
二甲基硅油是由无机硅氧烷主链和甲基支链组
成的聚二甲基硅氧烷,其结构式通常为(CH3 )3SiO
[(CH3)2SiO] nSi(CH3)3(图 1),是硅油产品中产量最
大和应用最广的一种[2] .室温下 PDMS呈无色液体状
态,不溶于水,黏度在(0郾 65 ~ 1郾 0) 伊106 mm2·S-1 .
PDMS结构中的硅氧柔性主链与高表面活性的甲基
侧链,使其能够适应各种形态的变化而表现出低分
子间作用力、低表面张力、电绝缘、化学惰性、热稳定
等方面的众多特性,广泛应用于机电工业、消泡剂、
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 8 月摇 第 23 卷摇 第 8 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Aug. 2012,23(8): 2319-2324
图 1摇 PDMS的分子结构式
Fig. 1摇 Molecular structure of PDMS郾
脱模剂、绝缘防尘防霉涂层、润滑剂、食品医药添加
剂等[2] .目前使用较广泛的 PDMS 的理化性质如表
1 所示[3] .
随着使用量的剧增,大量 PDMS进入环境,但对
其环境行为与环境生态效应的研究尚显缺乏. 美国
道康宁公司(Dow Corning)是世界上最大的有机硅
制造商,多年来不断致力于有机硅新产品开发,同时
还积极开展 PDMS在环境中的迁移转化规律和降解
特性的研究.
1摇 PDMS进入环境的主要途径
分子量的高低决定了 PDMS在环境中迁移转化
过程的差异.易挥发、低分子量的二甲基硅氧烷直接
挥发到空气中,并被光催化降解.高分子量的 PDMS
一般不直接进入环境,其在环境中的迁移转化途径
比较复杂[4-5] .因此,目前关于 PDMS 在环境中的迁
移转化规律的研究大多集中于高分子量 PDMS.
由于 PDMS的用途广泛,其进入环境的途径多
种多样,但在使用之后,绝大多数 PDMS会进入生活
污水或者工业废水的水处理设施,例如:使用后个人
护理用品(洗发香波、洗涤剂等)中的 PDMS 会随着
废水进入市政污水处理系统;在工业利用(表面处
理剂等)之后,PDMS将经废水收集过程进入废水处
理设施[6-7] . 在水处理过程中,只有极少部分的
PDMS吸附在悬浮固体或污泥颗粒表面,随废水的
排放而排放,最终在废水的接纳水体中沉淀下来,积
表 1摇 PDMS的理化性质
Table 1摇 Physicochemical properties of PDMS
项目
Item
性质
Property
外观 Appearance 无色透明液体
水溶性 Water鄄solubility 不溶
黏度 Viscosity (mm2·S-1) 0郾 65 ~ 1郾 0伊106
折光度 Diopter (25 益) 1郾 400 ~ 1郾 410
闪点(敞口) Flash point (open) (益) 300
凝固点 Freezing point (益) -55
比重 Specific gravity (25 益) 0郾 960 ~ 0郾 970
存在沉积物中[8] .就美国而言,进入废水中的 PDMS
约有 3%吸附在污泥颗粒表面随废水的排放进入地
表水,年排放量达到 294000 kg[9] .其余大量未降解
的 PDMS被污泥吸附而随剩余污泥一起排放,并根
据污泥最终处置的方式不同,最终大多进入土壤环
境中[7-8] .目前剩余污泥的处置方式主要是填埋和
土地利用(土壤改良)等,且土地利用占比较大,国
内外大多数国家都在 50%以上[10] .
2摇 水中 PDMS的环境行为
2郾 1摇 污水处理过程中 PDMS的转移转化
Watts等[11]在实验室建立了小型的含 PDMS 废
水处理工艺模型,用14C 标记 PDMS 进行相关试验,
研究发现水相中 PDMS 的去除率大于 99郾 9% ,并且
检测不到14CO2,说明污水处理过程中不发生 PDMS
的生物降解. Stevens[12]认为,既然 PDMS 在污水处
理过程中不发生降解或分解反应,而污水处理系统
就其本质可看作水环境系统,因此推断水相中不存
在 PDMS的任何形式的降解. 同时,污水处理过程
中,PDMS 主要被污泥吸附固定,只有极少部分的
PDMS吸附在悬浮固体或污泥颗粒表面随废水排
放[8] . 而 Hobbs 等[13]和 Lehmann 等[14]研究发现,
PDMS在污泥中几乎不被降解.
2郾 2摇 PDMS在沉积物中的迁移转化
PDMS的浓度随着沉积物所处深度的增加而降
低,而在 PDMS生产和使用之前,即使深海中的沉积
物也无法检测到 PDMS[15-16] . PDMS 在沉积物中的
浓度范围约是从低于检测限(0郾 002 ~ 2郾 6 滋g·g-1
干物质)到 126 滋g·g-1干物质[17] . Powell 等[8]对沉
积物中 PDMS的含量进行了分析评价,共选择了 4
个海水区,4 个淡水区,证明沉积物中 PDMS 的含量
与当地污水处理的水平以及所处的地理位置有关,
与所排入的废水中 PDMS 含量无关.离废水排放口
近的沉降区的沉积物中,PDMS 的浓度最高;废水处
理水平较先进的地区 PDMS 的含量最低. 但即使是
废水处理水平落后的地区,其较高浓度水平的
PDMS对生态环境也没有产生显著负面影响. 吸附
在沉积物表面的 PDMS 即使在强烈的物理扰动下,
也不会进入到水相中. 对欧洲北海沉积物的研究表
明,约 95%的 PDMS 仍然停留在原来的沉积层中,
没有找到其在沉积相中上下迁移的证据[16] .
Carpenter等[18]针对沉积物中 PDMS 的降解速
率开展试验,认为 PDMS在沉积物中降解缓慢.暴露
在空气中的沉积物,经过一年的潜伏期,有 5% ~
0232 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
10%的 PDMS水解为二甲基硅二醇(monomeric dim鄄
ethylsilanediol [( CH3 ) 2Si ( OH) 2 ], DMSD); 约有
0郾 25%的总14C氧化为14CO2 . PDMS在机质与营养元
素较贫瘠的沉积物中降解缓慢,表明这一降解过程
与沉积物中的微生物群落有一定关联. 这一结果与
在潮湿的土壤中进行的试验结果相似,经过半年的
时间约有 3%的 PDMS水解为 DMSD[19] .欧洲(共同
体)委员会指出,距离海岸线较远的海洋环境中,
PDMS的降解会极大的减弱[20] .
3摇 土壤中 PDMS的环境行为
随着利用污泥改良土壤在实际中的应用越来越
多,土壤成为 PDMS 主要的环境受纳体. Griessbach
等[7]报道,对德国一处多次接收含 PDMS 剩余污泥
的土地进行长期监测,并未发现发生 PDMS的累积,
由此说明在土壤中存在 PDMS 的转化和降解行为.
Fendinger等[21]监测了北美地区经污水处理厂剩余
污泥改良的土壤中 PDMS 的含量,浓度范围在
<0郾 41至 10郾 4 mg·kg-1干土,这一含量远低于理论
上通过污泥的长期施用而累积的含量,再次证明了
自然土壤环境中发生了 PDMS 的降解行为. Singh
等[22]指出土壤中 PDMS的含量远低于污泥,所以降
解反应必定存在.
Lehmann等[23]研究了不同土壤类型中 PDMS
的降解情况,发现不同的土壤中其水解反应的半衰
期从 4 d至 28 d 不等. Lehmann 等[19]利用 pH、有机
质含量、质地、矿物类型以及不同发育来源的土壤开
展试验研究,证实 PDMS 在各种类型的土壤中均可
实现降解. Griessbach 等[7]根据以上研究结果推断
PDMS在环境中典型的土壤类型里均可以降解.
3郾 1摇 土壤中 PDMS的降解机制
研究者对 PDMS在土壤中的环境行为进行系统
研究,得出的结论基本一致(图 2). PDMS 首先在土
壤矿物质的催化下水解,水解的主要产物是 DMSD;
然后 DMSD可以被微生物降解或是直接蒸发到空
气中,蒸发后的 DMSD 进而在光照下被氧化;DMSD
被微生物降解或光照氧化的最终产物都是 CO2、
SiO2 和 H2O[7] .
图 2摇 PDMS在土壤中的降解过程
Fig. 2摇 Degradation processes of PDMS in soil郾
摇 摇 Carpenter等[24]认为,土壤对 PDMS 的催化水解
作用和酶促反应不同,酶促反应是特定的键发生断
裂或是链的末端发生解聚反应,而 PDMS 的水解则
是随机的.酶促反应在反应的开始阶段聚合物的分
子量急剧减小,降解后的产物以线性硅氧化物而不
是环状硅氧化物为主,最终产生大量的 DMSD 和少
量的单羟甲基二甲基(octamethyltrisilxane,MDM)和
三甲基硅烷基(trimethylsilanol,TMS)等,这些小分子
物质挥发至大气中,进一步分解. Singh 等[22]指出土
壤中 PDMS降解反应的催化剂是布氏酸、路易斯酸、
粘土矿物质等. Fendinger等[21]在用污泥改良的土壤
中进行大田试验,长期的监测数据显示,DMSD在土
壤中的含量极低,证明 DMSD 不具有环境持久性,
污泥改良土壤中 PDMS 的降解作用巨大. Lehmann
等[23]对分子量不同的 PDMS展开降解试验研究,结
果测得的降解产物完全相同,由此推测聚合物的大
小对降解机制不产生任何影响.
3郾 2摇 土壤中 PDMS降解速率的影响因素
土壤含水率对 PDMS 的降解速率影响较大.
1979 年 Buch和 Ingebrigtson[25]最早开始对 PDMS在
土壤中的降解行为展开研究,他们选用砂质粘土,发
现 PDMS在含水率较低的土壤中易催化降解,当土
壤含水量降低时,降解速率极大地提高. 此后,Car鄄
penter等[24]利用含水量较低的 EPA 标准土壤进行
试验,同样发现了 PDMS的快速水解现象,并且证明
PDMS 水解后产生可溶性的小分子物质. 但 Leh鄄
mann等[26]研究了 PDMS 的降解情况,发现通过干
燥处理将土壤含水率降至 2%时,此阶段无 CO2 产
生;但是土壤含水率重新升至 14% (最适宜生物活
动的含量)时则检测到有 CO2 产生. Singh等[22]结合
土壤及气候数据,预测土壤含水率,并且和实验室的
数据建立关联,建立降解率和含水率之间的方程,从
模型的角度研究 PDMS的降解状况.
不同季节的水分含量、温度等因素对土壤中
PDMS的降解有显著影响. Lehmann 等[27]研究了自
然条件下土壤中 PDMS 的降解情况,大田试验的结
果表明其降解状况和实验室一致,随季节变化
PDMS的降解速率不同,温暖的夏季降解速率高于
寒冷多雨的冬季;湿热的气候条件下,温度适中、旱
季的降解速率最高,雨季则较低;在富含矿物质的湿
热土壤中其反应速率较中性土壤要快 10 倍.
Singh等[22]研究发现,土壤中 PDMS 的降解不
仅与土壤含水率有关,而且与土壤中充当降解催化
剂的粘土的类型密切相关. 高度风化的土壤中降解
12328 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨尚源等: 二甲基硅油的环境行为与生态效应研究进展摇 摇 摇 摇 摇
率较高,可能是其中的活性矿物质较多的缘故.
3郾 3摇 降解中间产物 DMSD的迁移转化
目前研究者普遍认为 PDMS 降解产物主要是
DMSD. Lehmann等[14]在小型的农田生态系统内开
展试验研究,维持室温条件,可检测到14 C 标记的
PDMS降解为含14C 的 DMSD,然而在土壤中没有观
察到有14C标记的 DMSD,所以可以推断 DMSD进一
步降解或是蒸发到了空气中. Lehmann 等[28]最先发
现了土壤中 DMSD 的微生物降解和蒸发损失,
DMSD的蒸发速率是其微生物降解速率的 2 ~ 20
倍. Graive等[29]认为在土壤表层,蒸发比微生物降
解占优势;随着土壤深度的增加,土壤含水率升高,
微生物降解作用应有所加强,但是受氧气浓度逐渐
降低的限制,最终削弱了微生物降解过程中的水解
作用. Lehmann 等[30-31]利用 12 种不同的土壤研究
了 DMSD的蒸发和吸附,不同类型土壤每周的蒸发
损失从 1郾 4% ~6郾 4%不等,含矿物质较少的土壤其
蒸发较快.蒸发后的 DMSD 继续氧化为硅氧烷和硅
醇.他们接着利用 4 种不同的土壤研究了 DMSD 的
生物降解,不同土壤其 DMSD 的降解率从 0郾 4% ~
1郾 6%不等.当样品在 4 益下保存时14CO2 的释放受
到抑制,在微生物抑制剂存在的情况下,DMSD的降
解亦减慢,证明了微生物降解的存在.他们的研究结
果表明,蒸发是土壤 DMSD 损失的主要途径,不同
类型的土壤中蒸发均较生物降解占优势. Sabourin
等[32]认为特定条件下,土壤中 DMSD的生物降解是
主要的降解途径. Stevens[12]曾比较了众多研究者的
结果,指出 DMSD的蒸发作用在干性沙质土壤中占
主导,生物降解作用在潮湿密实的土壤中占主导.
Sabourin等[33]分离出一株真菌尖孢镰刀菌(Fusari鄄
um oxysporum)和一株节杆菌属(Arthrobacter)细菌,
它们在土壤中可以联合作用降解 DMSD.
一般认为,DMSD 在空气中和羟基自由基继续
反应,最终被氧化为小分子物质. Tuazon 等[34]通过
试验测定了该反应的速率常数为(8郾 5依0郾 9) 伊10-13
cm3·m-1·s-1,这一结果与前期一些学者的试验结
论基本一致. DMSD除了和羟基自由基反应外,还可
以溶入空气中的气溶胶,然后被雨水冲刷通过湿沉
降的方式离开气相.一旦 DMSD 通过降雨的方式离
开气相,其在水中也可以发生类似于光引发的氧化
反应,或者进入土壤中在微生物的作用下降解[35] .
用紫外线照射 DMSD 的水溶液发现 DMSD 的浓度
不断降低,而硅酸的浓度则不断提高,在自然界的河
水中也有这种现象发生. 原因是在内湖或者水路中
硝酸盐和亚硝酸盐含量较高,它们和羟基自由基一
样能够催化氧化 DMSD,其他的阴离子如硫酸盐或
磷酸盐则不能催化这个反应[12] .
PDMS 微生物降解的产物主要为 DMSD,而
DMSD的主要微生物降解产物可能是 methylsilanet鄄
riol(MST)和硅酸等[32] . Sabourin 等[32]选用 9 种不
同的土壤测试14 C鄄DMSD 和14 C鄄MST 的生物降解能
力.使用液态培养基,再外加碳源的情况下,土壤中
分离的微生物可以矿化14C鄄DMSD 和14C鄄MST. 但试
验很难证明 MST在土壤中的微生物降解潜力,可能
是 MST较 DMSD更易吸附在土壤中,从而降低了其
生物可利用性.
4摇 PDMS的环境生态效应
4郾 1摇 PDMS对水环境的生态效应
对于低分子量的 PDMS(不高于 400),当它们
进入水中时迅速发生相分离,在水相表面形成一层
油膜,最终挥发到空气中,进一步催化分解. 实验室
研究表明,这些有机硅化合物在水中的浓度极低,并
且存在的时间极短,从而对水生生态系统风险极
低[36] .极低的毒性作用与 PDMS 在生物体内无明显
的生物蓄积作用有关.究其原因,是 PDMS分子太大
而无法通过生物膜,从而在生物体内无法蓄积[37] .
从 20 世纪 80 年代初开始,有学者开始研究
PDMS对底栖无脊椎动物的影响,结果表明,即使在
很高的暴露浓度下,其对这些生物也是相对无毒
的[38-39] . Kukkonen 等[40]就沉积物中 PDMS 的生态
毒性展开研究,他们发现 PDMS的急性毒性不明显,
且可以降低多环芳烃的生物可利用性. Henry 等[9]
对添加 PDMS的沉积物进行毒性分析,除短期暴露
外,也从整个生命周期入手,研究其对底栖大型无脊
椎动物端足目甲壳动物 Hyalella azteca 和蚊虫类动
物 Chironomus tentans 的影响,结果表明,在暴露强
度逸1000 mg·kg-1干污泥的情况下,对大型底栖动
物不会发生急性和慢性的毒性作用,短期和长期的
暴露均没有降低动物的存活率、生长率和繁殖率.
但是,近年来的研究结果显示,PDMS 也会对生
态环境造成一定的负面影响. Nendza[41]对用在抗污
染产品中的 PDMS对海洋环境可能造成的影响进行
危害评估.虽然 PDMS不会蓄积在海洋生物体内,且
其可溶性的部分对水生生物和深海生物具有极低的
毒性,但是在较高的暴露浓度下,未溶解的硅油层可
通过物理力学的作用俘获生物体并使其窒息,从而
对海洋环境造成潜在的威胁.因此 Nendza[41]认为限
2232 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
制含硅产品的使用十分必要.
4郾 2摇 PDMS对土壤的生态效应
PDMS及其降解产物对土壤微生物、土壤动物
及农作物的生长和活动没有明显的影响. Lehmann
等[14]将带有同位素标记的 PDMS 加入到土壤中,温
室中交替耕作小麦和大豆,连续 7 个月观察土壤微
生物的情况,结果表明,PDMS 及其降解产物的存在
对作物生长和微生物活动没有显著影响. Graive
等[29]将蚯蚓放入 PDMS 含量达 1100 mg·kg-1干土
中培养,连续观测蚯蚓的生理活动等. 试验数据表
明,PDMS的加入对蚯蚓的繁殖和生长状况无显著
影响;其产卵的数量和质量以及蚯蚓本身的数量和
质量与不加 PDMS 的对照土壤相比无显著差异. 因
此,从目前的研究来看,PDMS 对土壤生态的毒性并
不显著.
尽管大部分研究者的研究结果都表明 PDMS 对
环境不存在显著的生态效应,但是欧洲化学品生态
毒理学和毒理学中心(ECETOC)依然认定 PDMS 具
有一定的环境持久性,且对环境存在一定的潜在威
胁[42] .
5摇 结论与展望
综上所述,尽管很多研究都证明 PDMS 及其降
解的产物在各种环境中的生态毒性都比较小,但是
随着 PDMS 越来越大量的生产和越来越广泛的使
用,其在环境中的含量会呈急剧上升趋势,从而对环
境存在潜在的威胁,因此开展 PDMS 环境行为和生
态效应的研究具有重要意义. 目前中国有关 PDMS
环境行为和生态毒性的相关研究尚未见到报道,为
缩小在这一研究领域国内同国外之间的明显差距,
建议开展以下几方面工作:
1) 深入开展实际环境中 PDMS 的降解过程研
究. 目前进行最多的是关于实验室模拟环境中
PDMS的降解研究,但真实环境与之还是有一定差
异,有必要展开相关研究工作.
2) PDMS 的主要降解产物是 DMSD,而 DMSD
的降解产物之一是 MST.然而目前关于 MST的生物
降解的研究还不够透彻,值得进一步深入研究.
3) PDMS只是庞大的有机硅化合物家族的一
部分,还有许多种有机硅化合物如氨基硅油等,其生
产量和使用量同样非常巨大,亟待开展相关的环境
行为[43]研究.
参考文献
[1]摇 Zhou Q (周摇 勤), Zhang A鄄X (张爱霞), Zeng X鄄H
(曾向宏). Progress on silicone industry in foreign
countries in 2009. Silicone Material (有机硅材料),
2010, 24(4): 227-247 (in Chinese)
[2]摇 Yan H (严摇 慧), Diao Y (刁摇 勇). Development of
dimethylsilicone oil and its derivatives in defoamer field.
Fine and Specialty Chemicals (精细与专用化学品),
2010, 18(1): 19-23 (in Chinese)
[3]摇 Mark JE. Polymer Data Handbook. Oxford: Oxford Uni鄄
versity Press, 1999: 411-438
[4]摇 Atkinson R. Kinetics of the gas鄄phase reactions of a
series of organosilicon compounds with OH and NO3 rad鄄
icals and O3 at 297 依 2 K. Environmental Science and
Technology, 1991, 25: 863-866
[5]摇 Martgraf SJ, Wells JR. The hydroxyl radical reaction
rate constants and atmospheric reaction products of three
siloxanes. International Journal of Chemical Kinetics,
1997, 29: 445-451
[6]摇 Health Environment & Regulatory Affairs (HERA). An
Overview of Polydimethylsiloxane (PDMS) Fluids in the
Environment. Midland, Michigan: Dow Corning Corpo鄄
ration, 1998
[7]摇 Griessbach EF, Lehmann RG. Degradation of polydime鄄
thylsiloxane fluids in the environment-A review. Chemo鄄
sphere, 1999, 38: 1461-1468
[8]摇 Powell DE, Annelin RB, Gallavan RH. Silicone in the
environment: A worst鄄case assessment of poly(dimethyl鄄
siloxane) (PDMS) in sediments. Environmental Science
and Technology, 1999, 33: 3706-3710
[9]摇 Henry KS, Wieland WH, Powell DE, et al. Laboratory
analyses of the potential toxicity of sediment鄄associated
polydimethylsiloxane to benthic macroinvertebrates.
Environmental Toxicology and Chemistry, 2001, 20:
2611-2616
[10]摇 Mo C鄄H (莫测辉), Wu Q鄄T (吴启堂), Cai Q鄄Y (蔡
全英), et al. Utilization of municipal sludge in agricul鄄
ture and sustainable development. Chinese Journal of
Applied Ecology (应用生态学报), 2000, 11 (1):
157-160 (in Chinese)
[11]摇 Watts RJ, Sungho K, Haling CS, et al. Fate and effects
of polydimethylsiloxanes on pilot and bench鄄top activated
sludge reactors and anaerobic / aerobic digesters. Water
Research, 1995, 29: 2405-2411
[12]摇 Stevens C. Environmental degradation pathways for the
breakdown of polydimethylsiloxanes. Journal of Inorgan鄄
ic Biochemistry, 1998, 69: 203-207
[13]摇 Hobbs EJ, Keplinger ML, Calandra JC. Toxicity of
polydimethylsiloxanes in certain environmental systems.
Environmental Research, 1975, 10: 397-405
[14]摇 Lehmann RG, Frye CL, Tolle DA, et al. Fate of
sludge鄄applied silicones in agricultural soil microcosms.
Water, Air and Soil Pollution, 1996, 87: 231-243
[15]摇 Pellenbarg RE, Tevault DE. Evidence for a sedimentary
siloxane horizon. Environmental Science and Technolo鄄
gy, 1986, 20: 743-744
[16]摇 Batley GE, Hayes JW. Polyorganosiloxanes (silicones)
in the aquatic environment of the Sydney region. Aus鄄
tralian Journal of Marine and Freshwater Research,
32328 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨尚源等: 二甲基硅油的环境行为与生态效应研究进展摇 摇 摇 摇 摇
1991, 42: 287-293
[17]摇 Fendinger NJ, Lehmann RG, Mihaich EM. Polydimeth鄄
ylsiloxane / / Chandra G, ed. Organo鄄silicon Materials.
Berlin: Springer鄄Verlag, 1997: 181-223
[18]摇 Carpenter JC, Leib TK, Sabourin CL, et al. Biodegra鄄
dation of dimethylsilanediol in soils. Applied and Envi鄄
ronmental Microbiology, 1996, 62: 4352-4360
[19]摇 Lehmann RG, Miller JR, Xu S, et al. Degradation of
silicone polymer at different soil moistures. Environmen鄄
tal Science and Technology, 1998, 32: 1260-1264
[20]摇 European Commission. Technical Guidance Document
on Risk Assessment in Support of Commission Directive
93 / 67 / EEC on Risk Assessment for New Notified Sub鄄
stances, Commission Regulation (EC) No 1488 / 94 on
Risk Assessment for Existing Substances, Directive 98 /
8 / EC of the European Parliament and of the Council
Concerning the Placing of Biocidal Products on the Mar鄄
ket. Brussels, Belgium: European Commission, 2003
[21]摇 Fendinger NJ, McAvoy DC, Eckhoff WS. Environmen鄄
tal occurrences of polydimethylsiloxanes(PDMS). Envi鄄
ronmental Science and Technology, 1997, 31: 1555 -
1563
[22]摇 Singh UB, Gupta SC, Flerchinger GN, et al. Modeling
polydimethylsiloxane degradation based on soil water
content. Environmental Science and Technology, 2000,
34: 266-273
[23]摇 Lehmann RG, Varaprath S, Annelin RB, et al. Degra鄄
dation of silicone polymer in a variety of soils. Environ鄄
mental Toxicology and Chemistry, 1995, 14: 1299 -
1305
[24]摇 Carpenter JC, Celia JA, Dorn SB. Study of the degrada鄄
tion of polydimethylsiloxanes on soil. Environmental Sci鄄
ence and Technology, 1995, 29: 864-868
[25]摇 Buch RR, Lngebrigtson DN. Rearrangement of poly
(dimethylsiloxane) fluids in soil. Environmental Science
and Technology, 1979, 13: 676-679
[26]摇 Lehmann RG, Varaprath S, Frye CL. Degradation of
silicone polymers in soil. Environmental Toxicology and
Chemistry, 1994, 19: 1061-1064
[27]摇 Lehmann RG, Miller JR, Kozerski GE. Degradation of
silicone polymer in a field soil under natural conditions.
Chemosphere, 2000, 41: 743-749
[28]摇 Lehmann RG, Varaprath S, Frye CL. Fate of silicone
degradation products ( silanols) in soil. Environmental
Toxicology and Chemistry, 1994, 13: 1753-1759
[29]摇 Graive D, Farminer KW, Narayan R. A review of the
fate and effects of silicones in the environment. Journal
of Polymers and the Environment, 2003, 11: 129-136
[30]摇 Lehmann RG, Miller JR. Volatilization and sorption of
dimethylsilanediol in soil. Environmental Toxicology and
Chemistry, 1996, 15: 1455-1460
[31]摇 Lehmann RG, Miller JR, Collins HP. Microbial degra鄄
dation of dimethylsilanediol in soil. Water, Air and Soil
Pollution, 1998, 106: 111-122
[32]摇 Sabourin CL, Carpenter JC, Leib TK, et al. Biodegra鄄
dation of dimethylsilanediol in soils. Applied and Envi鄄
ronmental Microbiology, 1996, 62: 4352-4360
[33]摇 Sabourin CL, Carpenter JC, Leib TK, et al. Mineraliza鄄
tion of dimethylsilanediol by microorganisms isolated
from soil. Environmental Toxicology and Chemistry,
1999, 18: 1913-1919
[34]摇 Tuazon EC, Aschmanm SM, Atkinson R. Atmospheric
degradation of volatile methyl鄄silicon compounds. Envi鄄
ronmental Science and Technology, 2000, 34: 1970 -
1976
[35]摇 Buch RR, Lane TH, Annelin RB, et al. Photolytic oxi鄄
dative demethylation of aqueous dimethylsiloxanols. Envi鄄
ronmental Toxicology and Chemistry, 1984, 3: 215-222
[36]摇 Hamelink JL, Simon PB, Silberhorn EM. Henry爷 s law
constant, volatilization rate, and aquatic half鄄life of oc鄄
tamethylcyclotetrasiloxane. Environmental Science and
Technology, 1996, 30: 1946-1952
[37]摇 Frye CL. Health and environmental aspects of silicones.
Soap, Cosmetics, Chemical Specialties, 1983, 59: 32-
42
[38]摇 Craig NCD, Caunter JE. The effects of polydimethylsi鄄
loxane ( PDMS) in sediment on the polychaete worm.
Chemosphere, 1990, 21: 751-759
[39]摇 Guillemaut鄄Drai C, Aubert J, Aubert M. Comparative
study on marine biomass of two silicone compounds.
Chemosphere, 1988, 17: 815-828
[40]摇 Kukkonen J, Landrum PF. Effects of sediment鄄bound
polydimethylsiloxane on the bioavailability and distribu鄄
tion of benzo[a]鄄pyrene in lake sediment to Lumbriculus
variegatus. Environmental Toxicology and Chemistry,
1995, 14: 523-531
[41]摇 Nendza M. Hazard assessment of silicone oils (polydim鄄
ethylsiloxanes, PDMS ) used in antifouling鄄 / foul鄄
release鄄products in the marine environment. Marine Pol鄄
lution Bulletin, 2007, 54: 1190-1196
[42]摇 ECETOC. Linear polydimethylsiloxanes 10鄄100000 cSt,
Joint Assessment of Commodity Chemicals No. 26.
European Centre of Ecotoxicology and Toxicology of
Chemicals, 1994
[43] 摇 Ling W鄄T (凌婉婷), Xu J鄄M (徐建明), Gao Y鄄Z
(高彦征), et al. Influence of dissolved organic matter
(DOM) on environmental behaviors of organic pollutants
in soils. Chinese Journal of Applied Ecology (应用生态
学报), 2004, 15(2): 326-330 (in Chinese)
作者简介摇 杨尚源,男,1977年生,博士研究生.主要从事有机
污染过程与水污染控制研究. E鄄mail: shuckyang@ gmail. com
责任编辑摇 肖摇 红
4232 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷