我国环境中邻苯二甲酸酯污染特征及其生态风险

王昱文，柴 淼，唐阵武*，张信伟

(1.华北电力大学环境研究院，区域能源系统优化教育部重点实验室，北京102206;2.重庆市忠县环境监测站，重庆忠县404300)

邻苯二甲酸酯(Phthalate esters，PAEs)，又称钛酸酯，通常包括邻苯二甲酸二甲基酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙基酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苯基酯(BBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)等多种同系物［1］。大部分邻苯二甲酸酯同系物具有雌激素作用，能干扰动物性激素的分泌合成，从而影响生物生长发育［1-2］。PAEs还可通过饮食、呼吸和皮肤等方式进入人体，对人体生殖造成影响［3］。PAEs是一类常用的增塑剂，被广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、医疗用品、化妆品、农药等诸多行业。我国PAEs年产量现已突破100万 t［1］，其中 DEHP 最常用，其次为 DBP。这种物质在添加过程中，通常与聚合体的高分子碳链并未真正聚合，导致在产品使用过程易于释放至环境中。近年来，水、沉积物、土壤以及生物体中PAEs污染被不断报道［4］，部分环境介质中污染严重。人体尿液、乳汁、脂肪、血清和精液中 PAEs的污染也被不断报道［3，5-7］。研究表明，DEHP及其代谢产物邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(MEHP)对人体生殖系统产生致畸作用［1］。笔者对我国水体、沉积物、土壤、生物体以及人体PAEs污染特征、主要来源和存在的生态风险进行总结，讨论我国环境中PAEs污染研究存在的问题，以期为我国邻苯二甲酸酯污染防治提供参考。

1 水体PAEs污染

我国不同自然水体均受到PAEs的污染。由表1可知，目前我国水体中PAEs的浓度多低于1.0 mg/L，水中邻苯二甲酸酯主要来源于工业废水的排放［8-9］。研究表明，由于河水的稀释作用，一般丰水期河水PAEs含量明显低于枯水期［10-11］。我国不同湖泊水体中 PAEs的污染也较为普遍［12-14］，这可能与湖泊水体流动慢和PAEs具有较强疏水性而易于被颗粒物吸附有关。

对水体溶解相和颗粒相中PAEs分布特征的研究进一步证实，河水与湖泊水颗粒相中PAEs浓度远高于溶解相［12-14］。水体中不同的PAEs单体污染存在明显差异，一般以DBP和DEHP含量最高［10］，由于DBP和DEHP使用广泛且难降解，导致水生环境中其浓度普遍高于其他PAEs同系物浓度［4］。

我国自然水体中DBP和DEHP含量整体高于国外(表1)。根据我国《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)(DBP≤3 μg/L、DEHP≤8 μg/L)，国内很多河流和湖泊中PAEs含量均高于这一限值，因此我国自然水体中DBP和DEHP污染呈现出较高的生态风险。

2 沉积物PAEs污染

我国河流、湖泊沉积相也普遍受到PAEs污染(表2)。研究表明，黄河中下游、长江、珠江三角洲水域沉积物中PAEs含量均较高，这些水域多位于经济发达地区，河流附近企业密集，其沉积物中高含量的邻苯二甲酸酯可能与污水排放关系密切［11-12，27-29］。另外，我国典型城市公园湖泊的沉积物也受到邻苯二甲酸酯的严重污染，进入城区湖泊水体的输入贡献较大［12］。

DMP、DEP、BBP、DBP、DEHP 为我国河流及湖泊沉积物中主要的PAEs污染物［11-12］。这些物质主要用于塑料、橡胶的合成，其分布多与制造业相关，已报道的污染较重的区域多位于制造业加工厂排污点附近［11-12，28，30］。沉积物中不同PAEs同系物中DEHP含量通常最大，在我国DEHP使用最广泛，其吸附力强而且难以被降解［31-32］，因此DEHP含量通常可以作为沉积物中PAEs污染的标志物［32］。整体上，我国沉积物DEHP污染程度与国外相当，生态风险整体不大。

表1 我国典型水体中PAEs污染水平 μg/L

3 土壤PAEs污染特征

我国土壤中邻苯二甲酸酯含量多小于1.0 mg/kg，城市和农村土壤中PAEs污染存在较大差异，农业土壤普遍污染较重，可能与我国大量、广泛使用农膜有关;不同利用方式土

表2 我国典型水体沉积相PAEs污染水平 mg/kg

壤中邻苯二甲酸酯的污染也存在差异，一般菜地土壤污染高于果园［30，35-39］，可能与我国蔬菜种植中大量使用塑料大棚有关。DEP、DBP、DEHP、DOP、DMP 为我国土壤中 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。根据美国土壤PAEs化合物控制标准［40］，我国部分农业土壤中，耕地、菜地、果园的DBP含量普遍超标，最高超标倍数为18倍;但是根据我国农用地土壤环境质量标准(GB 15618-201)(邻苯二甲酸酯类总量不超过10 mg/kg)，农业土壤PAEs总量并未超标;根据美国土壤PAEs化合物控制标准［40］，浙江某电子拆解厂 DEP、DBP、DEHP、DMP 的含量均严重超标，超标倍数分别为20、19、2、35倍(表3)。特征行业PAEs污染情况较严重，可能存在较大生态风险。

表3 我国部分土壤中PAEs的含量mg/kg

4 PAEs的生物累积

我国对植物体内邻苯二甲酸酯的研究不多，研究报道了黑藻、黄瓜和番茄中均累积 DBP 和 DEHP［39，41］。另有研究报道了我国常见的7种作物中DBP的累积水平，结果表明胡萝卜中其含量最高(14.4 mg/kg)，西红柿中累积水平最低(3.30 mg/kg);粮食作物中，含脂肪高的大豆污染最严重(20.0 mg/kg)，而大米中其含量为 5.00 mg/kg［42］。

水生生物体通常易于累积邻苯二甲酸酯。研究表明，DBP、DEHP、DOP通常是水生生物体内主要的污染物［43］。珠江三角洲地区鲫鱼、草鱼、罗非鱼体内DEHP含量分别高达16.1、19.8 和11.0 mg/kg(干重)，DBP 和 DOP 在3 种鱼类体内的含量为3.00～10.0 mg/kg;香港地区鲫鱼、草鱼、罗非鱼体内 DEHP 含量高达 36.0、38.0、26.1 mg/kg［43］。

人体内PAEs污染也被不断报道。有研究表明，人体血清中PAEs含量最高为5.71 mg/L，脂肪和精液中PAEs含量分别为 0.720 和 0.300 mg/L［5］。还有研究发现，脐带血中也存在5种邻苯二甲酸酯(DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP)的代谢产物，这表明胎儿可经母体暴露于多种PAEs［44］。另外，有学者研究了婴幼儿邻苯二甲酸酯的内暴露，在所有婴幼儿尿液中均检测到邻苯二甲酸酯代谢物;经常食用塑料包装加热食品的婴儿其尿样MEP、MiBP(DiBP的代谢物)、LMWP(低分子量邻苯二甲酸酯)和PAEs浓度显著较高;经常使用护肤用品者的PAEs代谢物浓度也普遍较高［7］。由于DBP和DEHP等的代谢物具有疑似致癌性［45］，因此人体PAEs的污染风险值得高度重视。

5 结语

综上可见，目前环境中水、沉积物、土壤和生物体普遍受到PAEs污染。然而我国环境介质中PAEs污染及其环境风险的认识还比较有限，目前的研究多局限于部分河流、湖泊和农田土壤等的污染特征，对于重点污染源以及生态效应的研究开展较少，主要表现:①PAEs生产企业排放及其周边环境介质的污染特征、生态风险基本不清楚;②重点使用行业(如纺织、塑料、建材、化妆品等)的污染排放、产品的PAEs含量及其释放潜力(如农膜)不了解;③含PAEs废弃产品的处理处置过程的释放和环境风险研究开展较少;④PAEs的多介质迁移、代谢规律了解十分有限，尤其是不同介质之间的分配以及关键影响要素;⑤PAEs的生态毒性，尤其是与重金属、其他内分泌干扰物的联合生物效应研究开展较少;⑥PAEs的人体暴露特征及其健康影响研究仍不足，特别是对儿童发育、行为等的影响目前仍知之甚少。我国是PAEs生产和使用大国，PAEs使用仍有增长趋势。PAEs使用的广泛性和差异性导致了其风险具有较强的复杂性。为准确了解我国PAEs污染及其生态风险，迫切需要针对以上领域开展全面的调查研究，深入考察PAEs的环境行为与归宿，探讨不同生物体以及人体的暴露风险，为我国PAEs污染控制及其风险管理提供科学依据。

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