我國環(huán)境中鄰苯二甲酸酯污染特征及其生態(tài)風(fēng)險

王昱文，柴 淼，唐陣武*，張信偉

(1.華北電力大學(xué)環(huán)境研究院，區(qū)域能源系統(tǒng)優(yōu)化教育部重點實驗室，北京102206;2.重慶市忠縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶忠縣404300)

鄰苯二甲酸酯(Phthalate esters，PAEs)，又稱鈦酸酯，通常包括鄰苯二甲酸二甲基酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙基酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基苯基酯(BBP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)等多種同系物［1］。大部分鄰苯二甲酸酯同系物具有雌激素作用，能干擾動物性激素的分泌合成，從而影響生物生長發(fā)育［1-2］。PAEs還可通過飲食、呼吸和皮膚等方式進入人體，對人體生殖造成影響［3］。PAEs是一類常用的增塑劑，被廣泛應(yīng)用于玩具、建筑材料、汽車配件、醫(yī)療用品、化妝品、農(nóng)藥等諸多行業(yè)。我國PAEs年產(chǎn)量現(xiàn)已突破100萬 t［1］，其中 DEHP 最常用，其次為 DBP。這種物質(zhì)在添加過程中，通常與聚合體的高分子碳鏈并未真正聚合，導(dǎo)致在產(chǎn)品使用過程易于釋放至環(huán)境中。近年來，水、沉積物、土壤以及生物體中PAEs污染被不斷報道［4］，部分環(huán)境介質(zhì)中污染嚴(yán)重。人體尿液、乳汁、脂肪、血清和精液中 PAEs的污染也被不斷報道［3，5-7］。研究表明，DEHP及其代謝產(chǎn)物鄰苯二甲酸單(2-乙基己基)酯(MEHP)對人體生殖系統(tǒng)產(chǎn)生致畸作用［1］。筆者對我國水體、沉積物、土壤、生物體以及人體PAEs污染特征、主要來源和存在的生態(tài)風(fēng)險進行總結(jié)，討論我國環(huán)境中PAEs污染研究存在的問題，以期為我國鄰苯二甲酸酯污染防治提供參考。

1 水體PAEs污染

我國不同自然水體均受到PAEs的污染。由表1可知，目前我國水體中PAEs的濃度多低于1.0 mg/L，水中鄰苯二甲酸酯主要來源于工業(yè)廢水的排放［8-9］。研究表明，由于河水的稀釋作用，一般豐水期河水PAEs含量明顯低于枯水期［10-11］。我國不同湖泊水體中 PAEs的污染也較為普遍［12-14］，這可能與湖泊水體流動慢和PAEs具有較強疏水性而易于被顆粒物吸附有關(guān)。

對水體溶解相和顆粒相中PAEs分布特征的研究進一步證實，河水與湖泊水顆粒相中PAEs濃度遠高于溶解相［12-14］。水體中不同的PAEs單體污染存在明顯差異，一般以DBP和DEHP含量最高［10］，由于DBP和DEHP使用廣泛且難降解，導(dǎo)致水生環(huán)境中其濃度普遍高于其他PAEs同系物濃度［4］。

我國自然水體中DBP和DEHP含量整體高于國外(表1)。根據(jù)我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)(DBP≤3 μg/L、DEHP≤8 μg/L)，國內(nèi)很多河流和湖泊中PAEs含量均高于這一限值，因此我國自然水體中DBP和DEHP污染呈現(xiàn)出較高的生態(tài)風(fēng)險。

2 沉積物PAEs污染

我國河流、湖泊沉積相也普遍受到PAEs污染(表2)。研究表明，黃河中下游、長江、珠江三角洲水域沉積物中PAEs含量均較高，這些水域多位于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，河流附近企業(yè)密集，其沉積物中高含量的鄰苯二甲酸酯可能與污水排放關(guān)系密切［11-12，27-29］。另外，我國典型城市公園湖泊的沉積物也受到鄰苯二甲酸酯的嚴(yán)重污染，進入城區(qū)湖泊水體的輸入貢獻較大［12］。

DMP、DEP、BBP、DBP、DEHP 為我國河流及湖泊沉積物中主要的PAEs污染物［11-12］。這些物質(zhì)主要用于塑料、橡膠的合成，其分布多與制造業(yè)相關(guān)，已報道的污染較重的區(qū)域多位于制造業(yè)加工廠排污點附近［11-12，28，30］。沉積物中不同PAEs同系物中DEHP含量通常最大，在我國DEHP使用最廣泛，其吸附力強而且難以被降解［31-32］，因此DEHP含量通?？梢宰鳛槌练e物中PAEs污染的標(biāo)志物［32］。整體上，我國沉積物DEHP污染程度與國外相當(dāng)，生態(tài)風(fēng)險整體不大。

表1 我國典型水體中PAEs污染水平 μg/L

3 土壤PAEs污染特征

我國土壤中鄰苯二甲酸酯含量多小于1.0 mg/kg，城市和農(nóng)村土壤中PAEs污染存在較大差異，農(nóng)業(yè)土壤普遍污染較重，可能與我國大量、廣泛使用農(nóng)膜有關(guān);不同利用方式土

表2 我國典型水體沉積相PAEs污染水平 mg/kg

壤中鄰苯二甲酸酯的污染也存在差異，一般菜地土壤污染高于果園［30，35-39］，可能與我國蔬菜種植中大量使用塑料大棚有關(guān)。DEP、DBP、DEHP、DOP、DMP 為我國土壤中 PAEs的主要污染物，其中DEP、DBP、DEHP污染程度普遍高于其他同系物。根據(jù)美國土壤PAEs化合物控制標(biāo)準(zhǔn)［40］，我國部分農(nóng)業(yè)土壤中，耕地、菜地、果園的DBP含量普遍超標(biāo)，最高超標(biāo)倍數(shù)為18倍;但是根據(jù)我國農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618-201)(鄰苯二甲酸酯類總量不超過10 mg/kg)，農(nóng)業(yè)土壤PAEs總量并未超標(biāo);根據(jù)美國土壤PAEs化合物控制標(biāo)準(zhǔn)［40］，浙江某電子拆解廠 DEP、DBP、DEHP、DMP 的含量均嚴(yán)重超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)分別為20、19、2、35倍(表3)。特征行業(yè)PAEs污染情況較嚴(yán)重，可能存在較大生態(tài)風(fēng)險。

表3 我國部分土壤中PAEs的含量mg/kg

4 PAEs的生物累積

我國對植物體內(nèi)鄰苯二甲酸酯的研究不多，研究報道了黑藻、黃瓜和番茄中均累積 DBP 和 DEHP［39，41］。另有研究報道了我國常見的7種作物中DBP的累積水平，結(jié)果表明胡蘿卜中其含量最高(14.4 mg/kg)，西紅柿中累積水平最低(3.30 mg/kg);糧食作物中，含脂肪高的大豆污染最嚴(yán)重(20.0 mg/kg)，而大米中其含量為 5.00 mg/kg［42］。

水生生物體通常易于累積鄰苯二甲酸酯。研究表明，DBP、DEHP、DOP通常是水生生物體內(nèi)主要的污染物［43］。珠江三角洲地區(qū)鯽魚、草魚、羅非魚體內(nèi)DEHP含量分別高達16.1、19.8 和11.0 mg/kg(干重)，DBP 和 DOP 在3 種魚類體內(nèi)的含量為3.00～10.0 mg/kg;香港地區(qū)鯽魚、草魚、羅非魚體內(nèi) DEHP 含量高達 36.0、38.0、26.1 mg/kg［43］。

人體內(nèi)PAEs污染也被不斷報道。有研究表明，人體血清中PAEs含量最高為5.71 mg/L，脂肪和精液中PAEs含量分別為 0.720 和 0.300 mg/L［5］。還有研究發(fā)現(xiàn)，臍帶血中也存在5種鄰苯二甲酸酯(DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP)的代謝產(chǎn)物，這表明胎兒可經(jīng)母體暴露于多種PAEs［44］。另外，有學(xué)者研究了嬰幼兒鄰苯二甲酸酯的內(nèi)暴露，在所有嬰幼兒尿液中均檢測到鄰苯二甲酸酯代謝物;經(jīng)常食用塑料包裝加熱食品的嬰兒其尿樣MEP、MiBP(DiBP的代謝物)、LMWP(低分子量鄰苯二甲酸酯)和PAEs濃度顯著較高;經(jīng)常使用護膚用品者的PAEs代謝物濃度也普遍較高［7］。由于DBP和DEHP等的代謝物具有疑似致癌性［45］，因此人體PAEs的污染風(fēng)險值得高度重視。

5 結(jié)語

綜上可見，目前環(huán)境中水、沉積物、土壤和生物體普遍受到PAEs污染。然而我國環(huán)境介質(zhì)中PAEs污染及其環(huán)境風(fēng)險的認(rèn)識還比較有限，目前的研究多局限于部分河流、湖泊和農(nóng)田土壤等的污染特征，對于重點污染源以及生態(tài)效應(yīng)的研究開展較少，主要表現(xiàn):①PAEs生產(chǎn)企業(yè)排放及其周邊環(huán)境介質(zhì)的污染特征、生態(tài)風(fēng)險基本不清楚;②重點使用行業(yè)(如紡織、塑料、建材、化妝品等)的污染排放、產(chǎn)品的PAEs含量及其釋放潛力(如農(nóng)膜)不了解;③含PAEs廢棄產(chǎn)品的處理處置過程的釋放和環(huán)境風(fēng)險研究開展較少;④PAEs的多介質(zhì)遷移、代謝規(guī)律了解十分有限，尤其是不同介質(zhì)之間的分配以及關(guān)鍵影響要素;⑤PAEs的生態(tài)毒性，尤其是與重金屬、其他內(nèi)分泌干擾物的聯(lián)合生物效應(yīng)研究開展較少;⑥PAEs的人體暴露特征及其健康影響研究仍不足，特別是對兒童發(fā)育、行為等的影響目前仍知之甚少。我國是PAEs生產(chǎn)和使用大國，PAEs使用仍有增長趨勢。PAEs使用的廣泛性和差異性導(dǎo)致了其風(fēng)險具有較強的復(fù)雜性。為準(zhǔn)確了解我國PAEs污染及其生態(tài)風(fēng)險，迫切需要針對以上領(lǐng)域開展全面的調(diào)查研究，深入考察PAEs的環(huán)境行為與歸宿，探討不同生物體以及人體的暴露風(fēng)險，為我國PAEs污染控制及其風(fēng)險管理提供科學(xué)依據(jù)。

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