1增塑劑污染的來源
1.1水中的酞酸酯酞酸酯類在水中的溶解度高于有機氯代烴類,工業區的雨水、河水、海水中的酞酸酯含量比多氯聯苯高10倍～1000倍。它們被吸附在水中的懸浮顆粒物上或以溶解狀態存在。目前全球地面水中酞酸酯的含量一般為10-9級。在接近工業區的水域則含量較高,如美國密西西河河口酞酸二異辛酯的濃度達到0.6×10-6,蘇必利樂湖湖灣的水樣中酞酸二異辛酯的濃度為0.3×10-6,以俄亥俄河河水為水源的自來水中也檢出了酞酸二丁酯。地面水中的酞酸酯類十分穩定,不易分解,主要來自工農業廢水、地表徑流和空氣中顆粒物的沉降等。
1.2土壤中的酞酸酯土壤中的酞酸酯類通常來自工業煙塵的沉降。污水灌溉、塑料廢品的堆積、農用塑料薄膜等長期受雨水浸淋,可使局部土壤嚴重污染。如日本愛媛縣表層土壤中的酞酸酯含量為22×10-9～78×10-9,中國北京郊區的表層土壤中測得酞酸二異辛酯0.23×10-6、酞酸二丁酯1.1×10-6,酞酸二異丁酯0.21×10-6。由于水中酞酸酯的沉淀、底泥的吸附和交換作用,河流底質中酞酸酯含量可積累到相當高的程度,如美國俄亥俄河下游底質中檢出酞酸酯達0.8%。這些酞酸酯在水質發生變化時可以釋放出來,和水中含量呈動態平衡,并污染底棲生物。
2酞酸酯的危害
2.1酞酸酯對生態系統的影響酞酸酯易溶于脂肪和有機溶劑而不易溶于水,因而能在生物體內富集。例如,蝦在含酞酸二異辛酯0.1×10-9的水中生活2周后,體內酞酸酯的含量可達1.34×10-6,濃縮了13400倍。生物富集的結果,對生態系統造成有害影響。在含酞酸二異酯劑量為3×10-9、10×10-9、30×10-9的水體中,大型蚤在2周內的繁殖量比正常情況分別減少60%、70%和80%,而這些劑量中最高的為30×10-9,仍遠遠低于急性毒性試驗的半數致死劑量。通過對哺乳動物大劑量投食試驗證實,酞酸酯有致畸作用和致突作用。酞酸二丁氧基乙酯和二甲氧基乙酯等增塑劑,可對雞造成胚胎發育畸形。在不同地區捕獵所得的魚類和野生動物體內酞酸酯的含量與各地區的污染程度是一致的。此外,在家禽、家畜體內,在植物精油、綠茶精油、玉米粉、面粉、食鹽及其他食品和調料中,也測得不同含量的酞酸酯。
2.2酞酸酯對人體的影響酞酸酯可通過飲水、進食、皮膚接觸和呼吸等途徑進入人體。有聚氯乙烯設備的車船、用聚氯乙烯建材裝修的住宅等的局部環境空氣中,酞酸二丁酯的含量可達到1.2mg/m3(啟用3年之內)。生產廠、配料工作場所的空氣中,酞酸酯主要通過呼吸進入人體。腎臟病人使用的人工腎透析裝置,在5h運轉期間可進入體內150mg酞酸二異辛酯。心臟病人使用的體外循環裝置,一次手術期間可進入體內33mg酞酸二異辛酯。酞酸二丁酯可引起中毒性腎炎。長期接觸酞酸酯類對外周神經系統有損傷作用,可引起多發神經炎和感覺遲鈍、麻木等癥狀。酞酸酯類對中樞神經系統也有抑制和麻醉作用。醫療上使用的聚氯乙烯貯血袋所含的增塑劑酞酸酯易溶入血液,從而大量進入輸血病員體內。血漿用這種貯血袋保存21日(4℃)后,酞酸二異辛酯的含量可達到50×10-6～70×10-6。輸入這種血漿的患者可發生呼吸困難、肺原性休克等癥狀,甚至致死。
3酞酸酯污染的預防措施有毒或難以生物降解的增塑劑品種應停止使用。對于生產增塑劑的車間和工廠,應嚴格控制其空氣中及廢液中的酞酸酯含量。使用增塑劑的工廠,應盡可能選用易降解、毒性小的增塑劑品種,使用劑量也應嚴格控制。食品容器等食品包裝行業盡量避免使用填加了大量酞酸酯的包裝材料。對于環境中已經造成的酞酸酯污染,可以采用生物降解、吸附等手段加以治理。
3.1微生物降解法鄰苯二甲酸酯在被分離的和混合的微生物代謝時,通過酶催化水解過程,可以發生初步的和最終的生物降解。Mathur和Rouatt分離出細菌SerratiaMarcescensBizio,它能把2-乙基己基鄰苯二甲酸酯和膦酸正二辛酯作為唯一的碳源和能源,從而使這些化合物得以降解。這些鄰苯二甲酸酯的主要降解產物為鄰苯二甲酸。后來,Fairbanks等人觀察到在含污泥的土壤中的鄰苯二甲酸酯降解為CO2,其半衰期為8天～72天。且146天以后,有76%～93%的鄰苯二甲酸酯被降解為CO2。從去離子水排水口的塑料管內分離出的Enterobacteraerogenes菌株能將鄰苯二甲酸二甲酯作為唯一的碳源,而使鄰苯二甲酸二甲酯降解。在41天內,該細菌將1000×10-6的鄰苯二甲酸二甲酯降解到小于400×10-6。Wallnofer等人發現了一系列能降解鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸-2-乙基己基酯等微生物,并提出了不同微生物降解鄰苯二甲酸二丁酯的降解途徑。
3.2吸附分配法鄰苯二甲酸酯不易溶于水,易溶于有機溶劑,因而有強烈地分配到沉積物有機質中的趨勢。Matsudo和Schnitzer提供了表明鄰苯二甲酸二烴基酯在溶解的富里酸上分配的數據,這種分配作用大大提高了其表觀溶解度。Fairbanks等人根據分批吸附的研究指出,加到離心試管中的鄰苯二甲酸-2-乙基己基酯有0.87%被玻璃吸附了,剩下的有96%～99%被土壤吸附(水土比為5～300范圍內)。這說明,在自然環境中的沉積物,可以明顯地吸附鄰苯二甲酸酯類化合物。
3.3水解作用鄰苯二甲酸酯作為一種特殊的酯,具有酯類的共性,可以在酸或堿催化下水解。據估計,鄰苯二甲酸酯類的水解半衰期可以從鄰苯二甲酸二乙酯的3.2年變化到鄰苯二甲酸酯-2-乙基己基酯的2000年不等。因而對此化合物水解作用不是其重要反應過程。另外,鄰苯二甲酸酯類也可以發生揮發作用,但由于其蒸氣壓較低,因而揮發作用較小。目前,尚未發現有關鄰苯二甲酸酯類光解的報道。但根據其在紫外、可見光范圍內無吸收這一現象,可以推斷它們很難進行光化學反應。
