DEHP的污染現(xiàn)狀及生物降解研究進(jìn)展

李方方 王洋洋

（河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開封 475004）

DEHP的污染現(xiàn)狀及生物降解研究進(jìn)展

李方方 王洋洋

（河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，河南 開封 475004）

鄰苯二甲酸二異辛酯（DEHP）具有可塑性好、彈性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于多種產(chǎn)品中，但同時(shí)，其也是一類較難降解的有機(jī)污染物。本文總結(jié)了DEHP的污染現(xiàn)狀和毒性效應(yīng)，以及DEHP的生物降解研究進(jìn)展，包括細(xì)菌、真菌、藻類以及菌株間的組合或復(fù)合菌群對(duì)DEHP的降解效果。

DEHP；環(huán)境污染；生物降解

鄰苯二甲酸二異辛酯（Di（2-ethylhexyl）phthalate，DEHP）是應(yīng)用最為廣泛的鄰苯二甲酸酯（Phthalic Acid Esters，PAEs）之一，具有可塑性好、彈性高等優(yōu)點(diǎn)，大多被用于生產(chǎn)高分子聚合物，如聚氯乙烯（PVC）等，少數(shù)被用于生產(chǎn)粘合劑、化妝品、玩具、香水、醫(yī)療產(chǎn)品、裝修材料、噴發(fā)劑和潤(rùn)滑油等產(chǎn)品［1］。但多數(shù)研究證明：DEHP具有較強(qiáng)的毒性，嚴(yán)重威脅人體健康和環(huán)境，其降解問題已成為學(xué)者們研究的重點(diǎn)。

1 DEHP的污染現(xiàn)狀

1.1 大氣中的DEHP

PAEs主要通過塑料產(chǎn)品中增塑劑的揮發(fā)、塑料垃圾焚燒等進(jìn)入大氣，一般烷基鏈長(zhǎng)度低于6個(gè)碳原子的PAEs在大氣中主要以蒸汽狀態(tài)存在，而烷基鏈較長(zhǎng)的PAEs主要以氣溶膠狀態(tài)存在。分子量較高的DEHP主要附著在懸浮顆粒物中進(jìn)而對(duì)大氣產(chǎn)生污染。一般情況下，室內(nèi)空氣中的PAEs含量高于外界環(huán)境中的PAEs含量。國(guó)偉林［2］等學(xué)者通過研究濟(jì)南東郊塑料大棚內(nèi)外空氣中PAEs的含量發(fā)現(xiàn)，大棚外DEHP含量為36ng/m3，而大棚內(nèi)DEHP含量為340～760ng/m3，塑料大棚內(nèi)部DEHP含量明顯高出外界空氣許多；劉玲玲［3］等發(fā)現(xiàn)天津市DEHP含量日均值為155.55～283.48ng/m3，超出DEHP控制標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)百倍。

1.2 水體和沉積物中的DEHP

PAEs對(duì)水體產(chǎn)生污染的途徑主要有工業(yè)污染源的排放、垃圾滲濾液的滲透、雨水淋洗等。國(guó)內(nèi)外研究顯示，已經(jīng)在多種水體中檢測(cè)到PAEs的存在，Adeniyi［4］等學(xué)者通過對(duì)非洲尼日利亞河流的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水體和河流底泥內(nèi)DEHP含量分別為255～390μg/L和20～820μg/kg；Wang［5］等學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)：工業(yè)廢水、井水、池塘水中DEHP的平均濃度分別為42.43、14.20、135.68μg/L，均超過了地表水標(biāo)準(zhǔn)值。此外，其在松花江流域某自來水廠［6］中也檢測(cè)到了DEHP的存在。

1.3 土壤中的DEHP

土壤內(nèi)PAEs的來源主要為農(nóng)用塑料薄膜的使用、農(nóng)田污水灌溉和塑料制品的堆放等，Hu［7］等學(xué)者通過對(duì)中國(guó)23個(gè)土壤樣品的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，23個(gè)土樣內(nèi)均含有DEHP，且其含量較高。由于大量使用塑料薄膜，我國(guó)土壤內(nèi)DEHP含量均較高，山東濟(jì)南［8］和浙江杭州［9］溫室土壤內(nèi)DEHP含量分別為1.96、1.48mg/kg。李彬［10］等通過對(duì)中山市農(nóng)業(yè)區(qū)域土壤和農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)PAEs的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在菜地、稻田、果園地內(nèi)DEHP平均含量分別為0.18、0.11、0.07mg/kg，在蔬菜、水稻、水果內(nèi)分別為0.27、0.07、0.21mg/kg。

1.4 產(chǎn)品中的DEHP

王立強(qiáng)［11］等調(diào)查了55種化妝品內(nèi)的PAEs含量，發(fā)現(xiàn)48種化妝品內(nèi)含有DEHP，其平均濃度為0.059μg/mL。此外，食品在加工運(yùn)輸和包裝過程中均會(huì)受到PAEs的污染，在牛奶、肉類、魚類和酒中均檢測(cè)出DEHP的存在［12］。同時(shí)，DEHP還被應(yīng)用于醫(yī)療產(chǎn)品中，醫(yī)療器械、血液儲(chǔ)存袋、注射器等均是人們接觸DEHP的重要來源［13］。大量研究還發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)也含有不同濃度的DEHP。孫卓如［14］等通過對(duì)哈爾濱市252個(gè)新生兒進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，250個(gè)新生兒臍帶血內(nèi)含有DEHP。

2 DEHP的毒性

大量實(shí)驗(yàn)證明，DEHP具有生殖毒性、免疫毒性、“三致性”和內(nèi)分泌干擾毒性等。劉特［15］研究了DEHP對(duì)青春期雌性大鼠下丘腦-垂體-卵巢軸的毒性作用，發(fā)現(xiàn)DEHP可通過干擾下丘腦-垂體-卵巢軸的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)，對(duì)大鼠產(chǎn)生生殖毒性。Rusyn［16］等將大鼠和小鼠長(zhǎng)期暴露于DEHP中發(fā)現(xiàn)，小鼠肝細(xì)胞癌發(fā)生率明顯增加。Uren-Webster［17］等發(fā)現(xiàn)暴露于高濃度DEHP下會(huì)減少成年斑馬魚的精子數(shù)量，降低雌性卵細(xì)胞的受精能力。目前，DEHP對(duì)人類健康影響的研究相對(duì)較少，徐廷云［18］等通過對(duì)蘇州地區(qū)的84位不孕男性和32位正常男性的精液進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不孕男性體內(nèi)DEHP含量明顯高于正常男性。吳皖珂［19］檢測(cè)了孕婦血清中鄰苯二甲酸單酯的含量，發(fā)現(xiàn)MEHP的檢出率為100%。

3 DEHP的生物降解

DEHP在自然界中的降解分為生物降解和非生物降解，但非生物降解是其在環(huán)境中降解的主要途徑。目前，已發(fā)現(xiàn)大量可以降解DEHP的細(xì)菌菌株，如戈登氏菌［13］（Gordoniasp.）、紅球菌［20］（Rhodococcus sp.）、芽孢桿菌［21］（Bacillussp.）、不動(dòng)桿菌［22］（Acinetobacter sp.）等，它們均可以對(duì)DEHP產(chǎn)生較好的降解效果，不動(dòng)桿菌SN13在5d內(nèi)可將100mg/L DEHP降解90%以上［22］，紅球菌WJ4在7d內(nèi)對(duì)200mg/L DEHP降解率為96.4%左右［20］。相比細(xì)菌，關(guān)于真菌降解DEHP的研究相對(duì)較少，Pradeep［23］等發(fā)現(xiàn)三種真菌，即Aspergillus parasiticus、Fusarium subglutinans和Penicium funciulosum均可將DEHP降解99%以上。Chai［24］等從農(nóng)田土壤中篩選出14種可以降解DEHP的真菌，其中，3種鐮孢菌可將40mg/L DEHP降解98%以上。藻類對(duì)DEHP也具有一定的降解能力，遲杰［25］等發(fā)現(xiàn)銅綠微囊藻可將0.4mol/L DEHP降解36%左右；李金娟［26］研究了小球藻對(duì)DEHP的降解效果，發(fā)現(xiàn)144h內(nèi)小球藻對(duì)湖水和營(yíng)養(yǎng)液中DEHP的降解率分別為31.3%和54.2%。但目前，大多數(shù)研究都是關(guān)于純菌株對(duì)DEHP的降解效果，研究發(fā)現(xiàn)：與純菌株相比，菌株組合或菌群有更加穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)和抗沖擊能力，可以增強(qiáng)其在不同環(huán)境中的生存能力和對(duì)DEHP的降解效率。王天竹［27］發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌群WTZ對(duì)DEHP的降解率比單一菌株的降解率都要高；秦華［28］等研究了兩株細(xì)菌和一株真菌對(duì)DEHP的降解效果，發(fā)現(xiàn)三種菌株同時(shí)作用時(shí)對(duì)DEHP的降解效果更佳。

4 結(jié)語

目前，中國(guó)、美國(guó)和歐盟等都對(duì)DEHP設(shè)置了限制使用標(biāo)準(zhǔn)，但因其價(jià)格低廉且易加工，在實(shí)際生產(chǎn)過程中仍然被廣泛使用，生活中大量產(chǎn)品內(nèi)DEHP含量仍超標(biāo)，因此，當(dāng)前的研究重點(diǎn)一方面應(yīng)該放在如何使DEHP與塑料間連接更加緊密，不會(huì)輕易脫離開來；另一方面，應(yīng)該研究如何高效降解環(huán)境中的DEHP，減少其對(duì)環(huán)境的污染。目前，生物降解是降解DEHP的主要途徑，但現(xiàn)階段的研究主要仍在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，如何將實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際，仍是需要關(guān)注的一個(gè)重要問題。

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Advances in Pollution Status and Biodegradation of DEHP

Li Fangfang Wang Yangyang
（College of Environment and Planning,Henan University，Kaifeng Henan 475004）

Di-(2-ethylhexyl)phthalate(DEHP)is widely used in many kinds of products because of its good plasticity and high elasticity,but it is also a kind of organic pollutant which is difficult to degrade.This paper summarized the current and toxic effects of DEHP and the biodegradation of DEHP,including bacteria,fungi,algae and strains the effect of combination or complex flora on DEHP degradation.

DEHP；environmental pollution；biodegradation

X703.1

A

1003-5168（2017）07-0153-03

2017-06-01

李方方（1990-），女，碩士，研究方向：微生物修復(fù)。