环境中邻苯二甲酸酯类的危害及污染治理研究

邓彬

【摘 要】近年来，随着塑料制品的生产、使用和废弃，作为主要增塑剂的邻苯二甲酸酯类（phthalates）已愈来愈多地进入到环境中。普遍存在于土壤、底泥、水体、生物、空气及大气降尘物等环境样品中，已成为全球普遍存在的污染物之一。研究邻苯二甲酸酯的环境激素行为、对此类污染物的分析、检测和污染治理技术已经引起了科研工作者的广泛关注。

【关键词】邻苯二甲酸酯类；环境危害；治理

近年来，随着塑料制品的生产、使用和废弃，作为主要增塑剂的邻苯二甲酸酯类（phthalates）已愈来愈多地进入到环境中。目前邻苯二甲酸酯（PAEs）是世界上生产量大，应用面广的人工合成有机化合物，它广泛应用于塑料工业。根据塑料制品的不同需要，增塑剂的加入量也随之变化，增塑剂作为塑料制品里面的第二大原料，添加量约占塑料制品的20%-50%。随着塑料工业的迅速发展和塑料制品的广泛应用，这类污染物已大量进入环境，在环境中无所不在，普遍存在于土壤、底泥、水体、生物、空气及大气降尘物等环境样品中，已成为全球普遍存在的污染物之一。商品化使用的邻苯二甲酸酯约有14种，最常用的是邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸异辛酯（DEHP）。另有少量邻苯二甲酸酯用于农药、涂料、香料和化妆品的生产。研究邻苯二甲酸酯的环境激素行为、对此类污染物的分析、检测和污染治理技术已经引起了科研工作者的广泛关注。

1 邻苯二甲酸酯类（PAEs）的基本性质与危害

1.1 邻苯二甲酸酯类（PAEs）的理化性质

邻苯二甲酸酯类（PAEs）是梭酸衍生物中酯的一类，由苯二甲酸酐与相应的醇经酯化反应合成。PAEs的化学结构是由一个刚性平面基环和两个可塑的线性脂肪链组成。邻苯二甲酸酯类是一种低毒物质，对AMEs试验呈阴性反应。其沸点高、不易挥发、蒸汽压低、空气中浓度不高，不容易引起工业中毒。正是因为这一特性人们一直忽视了它的污染特性而大量地使用。

1.2 邻苯二甲酸酯类（PAEs）的危害和污染状况

邻苯甲酸酯是环境激素类物质。这类物质进入人体后，与相应的激素受体结合，干扰血液中激素的正常水平的维持，从而影响人的生殖、发育和行为。长期接触环境激素可对人体造成慢性危害，主要表现为对人和动物的生殖毒性。邻苯二甲酸酯类含较弱的雌性荷尔蒙活性成分，在人和动物体内起着类似雌性激素的作用，可导致分泌紊乱、生殖机能失常等。邻苯二甲酸酯对人体健康的影响是一个慢性的过程，可通过胎盘和授乳产生跨代影响。邻苯二甲酸二丁酯（DBP）可能促进女性生殖肿瘤细胞增殖作用。而邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）具有潜在的致癌性。目前主要通过动物试验对其毒性进行研究。

邻苯二甲酸酯类最主要用于聚氯乙烯塑料的增塑剂，在建筑、汽车、医疗器具、家用产品、衣服、玩具、塑料包装纸、饮料容器、金属罐衬里等中DBP和DEHP用得较多。DBP还用于涂料、粘合剂、印刷油墨、安全玻璃、玻璃纸、染料、杀虫剂的制造。也用于香料溶剂和多种树脂的主要增塑剂。DEHP对氯乙烯、硝化纤维素、甲基丙烯酸、氯化橡胶有良好的相溶性，特别用于塑料增塑。在以上产品生产和使用过程中PAEs均可进入环境中。

邻苯二甲酸酯类侵入人体的途径有呼吸道吸入、皮肤吸收、消化道吸收和输血、肾脏透析时候从静脉侵入人体。人类接触的最大来源可能来自食物，一个人每日从饮食摄入的邻苯二甲酸酯类平均量估计为0.1-1.6毫克。我国水中优先控制污染物名单中就有邻苯二甲酸二乙酯（DEP），邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）。

2 邻苯二甲酸酯类（PAEs）的分析检测方法

常用邻苯二甲酸酯的分析检测方法有气相色谱法、液相色谱法，最近又见关于荧光法检测PAEs的报道。气相色谱法的特点是高效、快速和灵敏，应用相当广泛和普遍。气相色谱可与SPE或SPME联用。但对于挥发性差的化合物，在高温汽化过程中易分解，易改变原有结构和性质的可用液相色谱。鉴于邻苯二甲酸酯类沸点高不易挥发，有弱极性，常温下蒸气压很低，难溶于水等特点，也适用于液相色谱进行分析检测，常见检测的报道多为气相色谱法。

2.1 邻苯二甲酸酯类（PAEs）的污染治理研究

2.1.1 生物降解法

邻苯二甲酸酯类（PAEs）的治理可采用生物化学处理法，即生物降解法。生物降解法是影响邻苯二甲酸酯类在增塑剂环境中行为的主要途径，是该类物质在自然界中矿化的主要过程。生物降解从种类分为好氧处理和厌氧处理两种方法，在好氧和厌氧环境中PAEs均能够被多种细菌利用，分解速度和分子烷基链长度有关。其中活性污泥法是处理废水最常见的生物降解法，是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的好氧生物处理法，处理关键在于具有足够数量和性能良好的污泥氧化分解细菌和原生动物。从应用领域角度，生物降解法主要应用于湖泊沉积物、沼泽、淹水土壤、垃圾填埋场等环境。

2.1.2 吸附法

废水中难于降解的有机污染物在采用活性炭处理后，不但能吸附降解还能脱色脱臭。所以，吸附法在有机污染物水污染中被广泛使用。其中王伯光等研究的粒状活性炭和活性炭纤维对饮用水中微量邻苯二甲酸酯类（PAEs）的除去效率，取得了理想的效果。

2.1.3 光解法

邻苯二甲酸酯类（PAEs）在自然环境中的光解是通过吸收太阳光中290-400nm的紫外光而发生的分解过程，过程非常的缓慢，PAEs的光解有两种方式：直接光解和间接光解。其中直接光解是指直接吸收紫外光，然后进行降解。间接光解是指其他物质吸收紫外光，形成活性基团然后再与PAEs反应。由于自然条件下邻苯二甲酸酯类增塑剂光解有一定的局限性，一般治理研究上采用引入光化学氧化和光催化氧化机制来促进这类污染物的降解。从应用领域上，光解主要应用于空气中和水体表面微生物富集污染。

2.2 研究的目的和意义

邻苯二甲酸酯类（PAEs）是一种不可缺少的塑料改性添加剂，用于增大塑料的可塑性和提高塑料的强度，在我国的用量大，使用范围广和接触人口多，所以研究PAEs对环境生态系统和人身健康的影响具有特殊重要的意义[15]。近年来，我国学者对PAEs的分析测定及环境行为进行了大量的研究工作，表明我国部分地区PAEs污染已经非常严重，对环境生态系统的影响不容忽视，所以在广泛监测的基础上，对PAEs在环境中迁移、转化与归宿等问题进行深入研究具有积极的意义[16]。

【参考文献】

[1]金朝晖，黄国兰，等.水中邻苯二甲酸酯类化合物的预富集[J].环境科学，1998，19（1）：30-33.

[2]戴树桂，张东梅，等.环境水样中邻苯二甲酸酯固相膜萃取富集方法[J].中国环境科学，2000，20（2）：146-149.

[3]莫测辉，蔡全英，等.我国城市污泥中邻苯二甲酸酯的研究[J].中国学2001，21 （4）：362-366.

[4]孟平蕊，王西奎，等.土壤中痕量酞酸酯的提取与分析方法研究[J].环境化学，1995，14（1）：42-45.

[5]王伯光，等.饮用水中微量有毒有机物活性炭处理技术初步研究[J].广州环境科学，1996，11（2）：25-30.

[责任编辑：王楠]