土壤—农产品中邻苯二甲酸酯的研究进展

土壤—农产品中邻苯二甲酸酯的研究进展作者：李海峰刘志刚吴久赟王瑞华韩琛来源：《湖北农业科学》2018年第04期摘要：邻苯二甲酸酯（Phthalic acid esters，PAEs）是一类对环境和人体健康有害的有机污染物，在土壤和农产品中能普遍检出。

简要概述了中国农业土壤中邻苯二甲酸酯的来源，详细分析了土壤及农产品中邻苯二甲酸酯的污染现状和分布特征，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：邻苯二甲酸酯；污染现状；分布特征中图分类号：S151.9；X131.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）04-0008-03DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2018.04.002Progress on Phthalic Acid Esters in the Soil-agricultural ProductsLI Hai-feng，LIU Zhi-gang，WU Jiu-yun，WANG Rui-hua，HAN Chen（Turpan Institute of Agricultural Science，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Turpan 838000，Xinjiang，China）Abstract： Phthalic acid esters（PAEs） is a class of organic pollutants to the environment and human health，which can be detected in soil and agricultural products generally. The source of phthalates in agricultural soils of China were briefly summarized，and the pollution status and distribution characteristics of PAEs were analyzed，and then the direction for its future research was forecasted.Key words： Phthalic acid esters（PAEs）； pollution status； distribution characteristics邻苯二甲酸酯（Phthalic Acid Esters，PAEs）又称肽酸酯，一般为无色透明的油状黏稠液体，难溶于水，不易挥发，凝固点低，易溶于甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂，是一类重要的环境毒性有机化合物，被广泛应用于塑料、农药、驱虫剂、润滑剂等行业，其中用量最大的是作为塑料增塑剂以增大塑料的可塑性和提高塑料的强度[1，2]。

PAEs有30多种同系物，其中6种被美国国家环保局（EPA）列为优先控制污染物，它们分别是邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸正二辛酯（DnOP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）和邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯（DEHP）[3]。

PAEs由于具有难降解、易迁移的特性，很容易从土壤、水、空气等途径进入动植物体，通过食物链最终富集在人体中，干扰人体的激素水平，影响人的生殖、发育[4]。

中国既是PAEs生产大国，也是消费大国。

20世纪80年代国内才有学者开始对农业土壤PAEs污染问题进行调查。

目前，部分研究者已对部分地区土壤和农产品中PAEs的污染水平和分布特征做了大量的研究工作，本研究总结了近年来有关于中国农业土壤和农产品中PAEs 污染的研究成果，以期为中国研究和控制土壤PAEs污染问题和保障农产品质量安全提供重要的参考依据。

1 PAEs的来源1.1 农用塑料薄膜覆盖农用塑料薄膜主要是棚膜和地膜，PAEs是农用塑料薄膜的添加剂，含量占30%～50%[5]。

中国是农业生产大国，是农用塑料薄膜生产和使用最多的国家。

据统计，2014年中国农用塑料薄膜使用量为258万t，其中，地膜使用量达到144万t，地膜覆盖面积已达1 814万hm2。

蔡金洲等[6]报道，南方平原区7省0～30 cm土层地膜残留量为14.28 kg/hm2，残留的地膜主要集中在0～20 cm土层，约占0～30 cm土壤中残膜总量的78.9%。

也有研究发现，耕地利用类型不同，残膜量大小也不同，从大到小依次为粮食作物、花卉、蔬菜和经济作物[7]。

王笑涵等[8]研究不同地膜残留量对土壤-玉米体系的污染发现，玉米不同发育阶段，高倍地膜残留量处理土壤和植株中DBP和DEHP含量高于低倍残留量处理。

可见，农用塑料薄膜的大量使用及高残留使土壤受PAEs污染的风险加大。

1.2 化肥的施用多年来，中国农用化肥每年的施用量呈现不断递增的趋势，到2015年，中国农用化肥施用折纯量达到6 022万t。

在农业耕地面积减少的情况下，单位面积的化肥施用量也在不断增大。

据莫测辉等[9]报道，化肥中可检测出PAEs，最高可达3.0 mg/kg。

蔡全英等[10]也发现，施用化肥可不同程度地提高通菜中的PAEs含量。

因此，长期大量施用化肥在一定程度上会增加土壤PAEs含量。

1.3 工业废气、废水的排放工业生产中排放的废气、废水中含有各种有害的无机物和有机物，废气通过大气沉降、废水通过下渗作用将有害物质带入土壤、地下水，造成土壤和地下水的污染。

王晓丹等[11]研究发现，工业区的空气沉降物中PAEs占主导地位，其来源与企业排放的废气有关。

林兴桃等[12]报道，PAEs在化工废水中的检出率达94.7%。

工业废气、废水对环境质量影响很大，应提高工矿企业的排放标准，减少有害物质排放。

2 土壤中PAEs的污染现状及分布特征2.1 土壤中PAEs的污染现状土壤是PAEs化合物的直接受体，近几年，国内许多学者对农业土壤中PAEs化合物进行了调查，特别是中国中东部的蔬菜种植基地，相关研究和报道较多，各地土壤均出现不同程度的PAEs污染。

据报道，中国农田土壤中PAEs的总浓度在0.075～6.396 mg/kg，福建、广东和新疆的农田土壤中PAEs的残留较其他地方高，其中DEHP的浓度最高，平均值为0.821mg/kg，其次为DIBP[13]。

郑顺安等[14]对山东寿光0～8年设施菜地土壤中6种优先控制的PAEs进行调查，发现PAEs含量范围为0.450～1.615 mg/kg，以DEHP和DBP为主，其中DEHP占总含量的45%～77%，DBP占17%～44%，100%的土壤样品DBP含量52%的土壤样品DMP含量超过美国土壤控制标准。

安徽蔬菜基地土壤中18种PAEs化合物总含量在0.204 3～0.483 8 mg/kg，以DBP和DEHP为主，DBP含量超过美国土壤控制标准[15]。

北京设施蔬菜土壤中15种PAEs总浓度范围为0.05～2.02 mg/kg，平均含量为0.98 mg/kg。

其中DBP含量最高，其次为DEHP和DIBP[16]。

广东省汕头市蔬菜产区土壤样品中6种PAEs化合物平均含量为0.721 mg/kg，检出率为100%，DMP、DEP、DBP含量均超过美国土壤控制标准[17]。

珠江三角洲城市群中的典型中小城市的菜园土壤PAEs平均含量比果园高约37%，这可能是由于菜园土壤使用农膜量相对于果园较大所致，并且经济越发达的城市，其农田土壤PAEs含量越高[18]。

一系列数据表明，近年来，中国各地农业土壤的PAEs化合物均有超标现象，应引起广泛重视，及时采取防治措施以保障农产品质量安全。

2.2 土壤中PAEs的分布特征土壤中PAEs的分布因灌溉方式的不同在土壤中的分布和含量也不同。

有研究[19]发现，滴灌处理的土壤平均PAEs积累量要低于漫灌处理的土壤，滴灌处理的土壤PAEs主要积累在0～10 cm的表土层，往下层逐渐减少。

而漫灌处理的PAEs在0～10 cm的表土层积累较少，往下层逐渐增加。

不同土壤类型因土壤理化性质的差别，PAEs在土壤中的分布也不同。

与酸性土壤相比，碱性土壤中PAEs的残留量较低；粒径较小的土壤易截留住 PAEs，减弱其纵向迁移能力，因此，粒径较小土壤中PAEs分布较多[20]。

季节的变化对土壤中PAEs的分布也有较大影响，尤其是冬季和夏季差异较大，冬季由于气温、地温低、光照弱，微生物活动减弱，影响PAEs的释放和降解，导致土壤中PAEs含量较夏季高[21，22]。

土壤中PAEs的分布除了受环境因素和人为影响外，还与其本身的分子量、结构、水溶性等因素有关，探明其在土壤中的分布特征，可以为土壤修复提供理论依据。

3 农产品中PAEs的污染现状及分布特征3.1 农产品中PAEs的污染现状中国农产品中PAEs化合物的研究多集中在蔬菜产品上，这可能与蔬菜基地土壤农用地膜使用量大，PAEs的检出率高有关。

据调查，安徽合肥、滁州和马鞍山蔬菜基地采集的4种蔬菜（白菜、芹菜、番茄和黄瓜）中检出了DIBP、DBEP、DEHP和DNP，其总含量为0.20～0.72 mg/kg，而DEHP在4种蔬菜中均有检出，残留量为0.02～0.22 mg/kg[23]。

张茂生等[24]调查了东莞市几个蔬菜基地的不同蔬菜中PAEs的含量，结果显示，总的PAEs的含量范围为0.412～7.979 mg/kg，其中生菜、油麦菜和上海青中PAEs含量均大于5 mg/kg。

山东省4大主产区花生子粒PAEs含量范围为0.17～0.66 mg/kg，平均值为0.34 mg/kg，DEHP和DBP占PAEs的比例和检出率均较高，是主要的污染物组分[25]。

广东省汕头市5大产区的蔬菜样品中PAEs含量为0.454～19.193 mg/kg，平均含量7.158 mg/kg，部分产区DBP含量均高于美国和欧洲建议标准，存在健康风险[17]。

中山市37个农产品中的6种PAEs总含量为0.15～3.15 mg/kg，检出率为100%，DEHP和DBP的含量和检出率最高，蔬菜中的PAEs高于水稻和水果[26]。

以上数据表明，各地农产品中均能检出PAEs化合物，且含量较大，局部地区已超过欧美等国家的建议标准，存在健康风险，应引起足够重视。

3.2 农产品中PAEs的分布特征不同农产品类型PAEs含量不同。

李彬等[26]报道，中山市不同类型农产品中PAEs平均含量状况为蔬菜>水稻>水果。

也有研究[27，28]表明，作物对PAEs化合物的吸收、累积和分配存在显著种间遗传差异，PAEs总量与作物种类、品种有关，而且其在植物根、茎、叶、果实等器官中的分布因植物种类而异。