鄰苯二甲酸酯在土壤—植物系統(tǒng)中的生物有效性研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯（phthalic acid esters，PAEs）是在工業(yè)廣泛應(yīng)用的塑料增塑劑和軟化劑，其作用是增大塑料的可塑性和韌性，提高塑料強(qiáng)度。PAEs對(duì)動(dòng)物和人均有毒性。由于人類社會(huì)的大量生產(chǎn)和廣泛使用，鄰苯二甲酸酯已成為地球上最廣泛存在的環(huán)境污染物之一，在大氣、水體、土壤等環(huán)境介質(zhì)中均可檢測到鄰苯二甲酸酯污染物的存在。
　　 現(xiàn)在有機(jī)物土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618）僅僅給出一個(gè)總量的標(biāo)準(zhǔn)（如DDT具有4種衍生物，土

2、壤自然背景值<0.05 mg/kg即為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。），而沒有細(xì)分某一類污染物下面的各種衍生物、異構(gòu)體在不同土壤條件下的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本研究以江蘇地區(qū)普遍種植的綠葉蔬菜-上海青（Brassica campestris）為材料，選擇了PAEs類的代表性化合物--鄰苯二甲酸二正丁酯（Di-butyl phthalate，DBP）和鄰苯二甲酸二異辛酯（Di（2-ethylhexyl）phthalate，DEHP）為研究對(duì)象，在黃棕壤和紅壤

3、兩種地區(qū)性代表土壤培養(yǎng)條件下，研究了在不同土壤類型和不同污染水平下PAEs對(duì)植物生長的毒理效應(yīng)，結(jié)合土壤老化試驗(yàn)結(jié)果，建立了基于生態(tài)學(xué)影響的PAEs土壤臨界含量。
　　 土壤老化試驗(yàn)表明，DBP和DEHP在土壤中的吸附量隨著老化時(shí)間的增加，呈現(xiàn)開始（0～10 d）老化速率較快，而后（10～30 d）老化速率減小并且老化總量趨于穩(wěn)定的趨勢。DBP和DEHP在黃棕壤上的老化程度要高于其在紅壤上的表現(xiàn)；無論是在黃棕壤還是紅壤上，在同一

4、種土壤上DEHP的老化程度均高于DBP。
　　 盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，在紅壤上，PAEs對(duì)上海青生長有明顯的抑制和毒理效應(yīng)。在紅壤上植物體內(nèi)DBP/DEHP含量（DBP：0.576～2.750 mg/kg；DEHP：9.369～33.256mg/kg）與土壤污染濃度呈正相關(guān)，生物量與土壤污染濃度呈負(fù)相關(guān)。而在黃棕壤上，上海青的生物量并不隨著土壤DBP/DEHP的添加量的升高而變化，植物體內(nèi)DBP/DEHP的含量（DBP：0.212～

5、0.401 mg/kg；DEHP：0.421～0.490 mg/kg）遠(yuǎn)低于紅壤上的相同污染濃度處理。在黃棕壤上，上海青對(duì)DBP/DEHP的BCF值介于0.061～1.041之間；而在紅壤上，BCF值均大于1.0（介于1.175～15.695之間），具有一定的生物富集作用。本實(shí)驗(yàn)還估算了紅壤上DBP/DEHP的臨界濃度為6.932～11.718mg/kg，為建立生態(tài)效應(yīng)預(yù)警指標(biāo)提供參考。
　　 目前國內(nèi)外缺乏對(duì)農(nóng)業(yè)土壤中，尤其是

6、缺乏對(duì)農(nóng)田土壤-作物系統(tǒng)中PAEs累積特征研究。本研究調(diào)查了江蘇省沿江地區(qū)典型農(nóng)業(yè)區(qū)域土壤和作物體內(nèi)PAEs化合物的含量，研究土壤一作物系統(tǒng)中PAEs化合物的分布特征，初步探討其污染水平，以期為評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
　　 江蘇省沿江地區(qū)采樣結(jié)果表明，DBP和DEHP在全部土壤樣品和植物樣品中均有檢出。DBP的土壤檢出濃度在0.305～0.871 mg/kg，平均值為0.462 mg/kg，所有采樣點(diǎn)均嚴(yán)重超過美國土壤PAE

7、s控制標(biāo)準(zhǔn)。DEHP的總量在0.012～1.111 mg/kg，平均值為0.269 mg/kg，均低于美國土壤PAEs控制標(biāo)準(zhǔn)。總的來看，江蘇農(nóng)業(yè)土壤PAEs含量表現(xiàn)為DBP含量普遍較高，而DEHP的含量較低。不同地區(qū)土壤中PAEs的含量有差異，各區(qū)域∑PAEs的濃度范圍在0.437～0.969 mg/kg，無錫地區(qū)無論是DBP和DEHP，還是∑PAEs總量，均高于其他地區(qū)。不同土地利用類型土壤中PAEs的含量有差異，按濃度高低排序?yàn)椋?/p>

8、油菜>玉米≈小麥≈大豆。可以看到除種植油菜的土壤PAEs稍高外，種植小麥、大豆和玉米的土壤PAEs含量相近，2PAEs均集中在0.5 mg/kg附近。
　　 DBP和DEHP在小麥籽粒、秸稈和根部都有檢出，兩者在小麥籽粒中的濃度最高，分別達(dá)到了0.777～2.217 mg/kg和0.311～0.818 mg/kg。DBP和DEHP可以由土壤向植物體轉(zhuǎn)移，并在籽粒部分累積。在所有采樣點(diǎn)中，DBP的濃度水平整體高于DEHP。DBP在

9、油菜籽中的濃度最高（1.512～3.328 mg/kg），而DEHP在油菜根中的濃度最高（2.487～8.091 mg/kg）?？梢?，DBP更易向油菜轉(zhuǎn)移，并在籽粒中累積；油菜根部DEHP含量較高，也可能是由于土壤中大量DEHP吸附于根表所致。DBP和DEHP在大豆和玉米根部的濃度最高，含量分別在0.669～2.288 mg/kg和0.467～2.241mg/kg之間。其他部位濃度較低，絕大多數(shù)位于0.5 mg/kg以下。DBP和DEH