银川市东郊设施蔬菜基地土壤中邻苯二甲酸酯污染特征及健康风险评价

在宁夏银川市东郊设施蔬菜基地共采集49个表层土样,采用气相色谱质谱联用检测方法,分析了土壤中16种邻苯二甲酸酯(Phthalate esters,PAEs)化合物含量,并对其污染分布、污染特征进行了评价,同时对美国EPA和欧盟优先控制的6种PAEs进行了人体暴露的健康风险评价.结果表明,银川市东郊设施蔬菜基地土壤中16种邻苯二甲酸酯化合物(∑16PAEs)的含量范围为2.123~17.271 mg·kg~(-1),平均值和中位数分别为5.120和4.324 mg·kg~(-1).土样中DMP、DEP、Dn BP、DIBP和DEHP的检出率为100%.其中,DMP、Dn BP和DEHP是研究区土壤中PAEs污染物的主要组成部分,DMP、Dn BP和DEHP分别占∑16PAEs总量的46.03%、26.55%和10.32%,三者之和占∑16PAEs的82.79%,占美国EPA 6种优先控制污染物水平的86.16%.对人体健康风险评价表明,研究区6种优先控制化合物对人体产生的非致癌风险均1,未超过EPA推荐的非致癌水平,表明非致癌风险在可接受范围之内.对于DEHP单体,居民通过饮食途径的致癌风险为(0.779±1.370)×10-5,超过EPA推荐的致癌水平,应引起一定的重视,而BBP和DEHP其它非饮食途径的致癌风险都在可接受范围,不会对人体健康产生危害.     

废塑料再生企业排污河道沉积物酞酸酯污染特征与生态风险评价

为研究酞酸酯(PAEs)的环境行为及其生态风险,特选择有近30年废塑料处理历史的莱州市沙河镇珍珠河流域为研究对象,采集了26个0～10 cm表层沉积物样品与8个10～30 cm底层沉积物样品,采用GC-MS测试了被USEPA列为优先控制污染物的6种PAEs含量,分析其污染水平、空间分布、表层与底层沉积物中PAEs含量差异并进行生态风险评价.结果表明,表层沉积物中酞酸酯总含量(∑_6PAEs)范围为nd～39.36 mg·kg~(-1),平均含量为10.42 mg·kg~(-1);DEHP含量范围为nd～35.90 mg·kg~(-1),平均含量为9.46 mg·kg~(-1),占∑_6PAEs的90.8%.底层沉积物中酞酸酯总含量(∑_6PAEs)范围为nd～97.11 mg·kg~(-1),平均含量为21.64 mg·kg~(-1);DEHP含量范围为nd～93.9 mg·kg~(-1),平均含量为20.4 mg·kg~(-1),占∑_6PAEs的94.1%.底层沉积物中DEHP与DnOP的贡献率较表层高,但表层沉积物中各类PAEs及∑_6PAEs含量高于底层沉积物.在空间特征上,PAEs与废塑料处理产业集中区域密切相关,同时显示出与河道动力学相关的不均衡性.生态风险评价显示,该地PAEs污染具有较大的不可接受的生态风险.     

珠江三角洲典型区域农产品中邻苯二甲酸酯(PAEs)污染分布特征

在珠江三角洲典型区域(中山市、珠海市、东莞市和惠州市)内共采集了131个农产品样品,进行了6种优先控制污染物邻苯二甲酸酯(PAEs)含量水平分析及风险评价.结果表明,珠三角地区农产品样品中6种邻苯二甲酸酯累计含量(∑PAEs)范围为nd~79.86 mg·kg~(-1),平均含量为2.84 mg·kg~(-1),检出率为98.5%.各类农产品中∑PAEs平均含量的顺序依次为蔬菜(3.03 mg·kg~(-1))水稻(2.52 mg·kg~(-1))水果(1.26 mg·kg~(-1)).各城市产区内农产品中∑PAEs平均含量顺序为:珠海(6.53 mg·kg~(-1))东莞(2.59 mg·kg~(-1))惠州(1.53 mg·kg~(-1))中山(1.12 mg·kg~(-1)).农产品中PAEs的主要成分为邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP),三者的累计含量占∑PAEs总量的90.8%.其中生菜(珠海)和芥兰(东莞)二者中∑PAEs的总量以及生菜、油麦菜(珠海)样品中DEHP的含量均超过美国和欧洲的建议标准,存在潜在的健康风险.芥兰、生菜等叶菜类蔬菜在14种不同蔬菜样品中的∑PAEs总量较高,而菜心和苋菜的∑PAEs含量最低.蔬菜品种间结构特征和生长环境(大气和土壤)的差异是影响其对PAEs的吸收及在体内累积的主要因素.     

西安市表层土壤中PAEs污染与风险

以西安城市表层土壤中PAEs为研究对象,利用高效液相色谱仪(HPLC)检测了城市表层土壤中美国环境保护部(U.S.EPA)优控的6种PAEs (DMP、DEP、BBP、DnBP、DEHP和DnOP)含量。重点研究了城市表层土壤中PAEs的污染水平以及儿童和成人暴露城市表层土壤中PAEs的健康风险。结果表明:西安市表层土壤中Dn BP和DEHP高于环境风险限值的样品比重分别为21%和11%;人群暴露表层土壤中PAEs的主要暴露途径都是以手-口摄入为主,其次是皮肤接触暴露,最后为呼吸吸入;不同途径暴露剂量均是儿童高于成人;儿童和成人暴露表层土壤中PAEs的非致癌风险均低于风险阈值1,暴露BBP和DEHP的致癌风险也低于风险阈值10-6。     

长江重庆段鲫鱼中邻苯二甲酸酯的残留特征

为调查重庆市长江流域鱼体中邻苯二甲酸酯(phthalate esters, PAEs)的污染情况,该研究以该流域13个点位的野生鲫鱼为研究对象,探讨了鱼体内16种PAEs的残留水平和分布特征,并对人群健康风险进行了初步评估。结果显示,该流域野生鲫鱼体内共检出11种PAEs,检出率介于15%～100%之间,PAEs总含量(Σ16PAEs)范围为1 710～9 098 ng/g,平均值为4 415 ng/g。其中邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲氧乙酯(DMEP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)是最主要的污染物,合计约占PAEs总含量的85%以上。健康风险评估表明,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、DIBP、DBP、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)和DEHP暴露的非致癌风险指数和总非致癌风险指数在10-7～10-2数量级,均远小于1,在可接受范围。DEHP对该流域城镇居民的致癌风险略高于农村居民,致癌风险指数分别为4.85×10~(-4)～1.19×10~(-3)和2.11×10~(-4)～5.19×10~(-4),与US EPA推荐的最大可接受致癌健康风险值(1×10~(-4))相比超标率为100%,因此鲫鱼中DEHP残留可能对人体存在一定的致癌风险,应引起注意。     

废塑料再生地农田土壤邻苯二甲酸酯污染特征

为了解废旧塑料再生行业对周边农田土壤环境的影响,在莱州沙河镇废旧塑料再生基地内部及周边区域采集22个农田土壤样品,文章利用高效液相色谱法对样品中6种邻苯二甲酸酯含量(PAEs)进行了检测,并对其污染特征及健康风险进行了分析。结果表明,基地农田土壤中6种PAEs总量介于4.63～15.59 mg/kg之间,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)检出率均为100%;DEHP、DBP和BBP是主要的PAEs,分别占∑_6PAEs的32.96%、30.55%和26.73%。基地内部农田土壤中PAEs含量显著高于外部区域,总体表现为与基地的距离越远,农田土壤中PAEs含量越低。健康风险评估表明,成人和儿童对PAEs的暴露风险主要通过饮食途径,部分采样点BBP、DEHP和DnOP的非致癌风险值>1,存在非致癌风险;成人和儿童通过饮食途径对BBP和DEHP暴露的致癌风险值超过EPA推荐的致癌水平,应引起一定的重视。     

我国市售卫生巾邻苯二甲酸酯污染特征及人体健康风险

为了解我国市售卫生巾中邻苯二甲酸酯污染特征,采集了16种常见品牌的卫生巾样品,采用气质联用仪(GC-MS)对其中16种PAEs进行测定分析,并应用美国环境保护署(USEPA)推荐的方法评估了其健康风险.结果表明,我国市售卫生巾样品中∑_(16)PAEs含量为2.705~13.779μg/g,平均为5.477μg/g,较婴儿纸尿裤等产品污染水平略高;DIBP、DBP和DEHP是含量最高的三种单体,三者占PAEs总含量的73.5%,可能与卫生巾原料和加工过程的人为添加有关;卫生巾中DMP、DEP、DIBP、DBP、BBP、DEHP和∑_6PAEs非致癌风险值远小于1,对人体无明显非致癌风险,但DEHP可能对人体存在一定的致癌风险,应引起重视.     

我国童装中邻苯二甲酸酯赋存特征及健康风险

为了解我国市售童装中邻苯二甲酸酯污染特征,选择了21种常见品牌的童装,采用Agilent 7890A/5975C气相色谱质谱联用仪,对其中16种PAEs(phthalate esters,邻苯二甲酸酯)进行测定,并应用美国国家环境保护局推荐的方法评估了其健康风险.结果表明,我国市售童装中w(∑₁₆PAEs) (16种PAEs的总含量)为2.97~40.0 mg/kg,平均值为11.0 mg/kg.其中,w(DEHP)〔DEHP为邻苯二甲酸(2-乙基已基)酯〕、w(DBP)(DBP为邻苯二甲酸二正丁酯)和w(BBP)(BBP为邻苯二甲酸丁基苄酯)三者之和为1.73~26.7 mg/kg,未超出GB 31701—2015《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》规定的限值;DIBP(邻苯二甲酸二异丁酯)、DBP、DEHP和DNOP(邻苯二甲酸二正辛酯)是含量较高的四种单体,四者之和占w(∑₁₆PAEs)的53.9%~96.8%(平均值为82.5%),可能与童装加工过程的人为添加有关.童装中DMP(邻苯二甲酸二甲酯)、DEP(邻苯二甲酸二乙酯)、DIBP、DBP、BBP、DEHP、DNOP和∑₇PAEs的非致癌风险值均远小于1.0,对儿童无明显非致癌风险, 但DEHP的致癌风险值接近10-6,应引起重视.      

有色冶炼园区道路扬尘中重金属污染特征及健康风险评价

为研究有色冶炼工业园区周边道路扬尘中重金属污染特征及其健康风险,在云南省蒙自地区采集了城市道路、有色冶炼工业园区道路以及隧道尘样品,通过再悬浮设备将尘样悬浮至Teflon滤膜上获得PM_(2.5)和PM_(10)样品,并利用ICP-MS分析了Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb这8种重金属的含量.结果表明,在PM_(2.5)中重金属的平均含量高于PM_(10).Pb、Cd、As和Zn在3种道路扬尘中平均含量最高,且在不同道路扬尘中平均含量差异表现为:隧道工业园区道路城市道路.隧道扬尘中Pb和As的平均含量高于其它重金属,在PM_(2.5)中达到92 338.3 mg·kg~(-1)和12 457.7 mg·kg~(-1);工业园区道路扬尘中Pb和Zn的平均含量最高,在PM_(2.5)中分别是4 381.7 mg·kg~(-1)和4 685.0 mg·kg~(-1);城市道路平均含量最高的重金属是Zn和Pb,在PM_(2.5)中为1 952.6 mg·kg~(-1)和1 944.8 mg·kg~(-1), 3种道路扬尘中Cu、Zn、As、Cd和Pb平均含量均高于云南省土壤背景值.富集因子分析和主成分分析结果显示:Cu、Zn、As、Cd和Pb在3种道路上均有明显富集,受到有色冶炼工业和交通源的显著影响;而Cr、Mn和Ni在3种道路上富集不明显,未受到明显的人为源影响.健康风险评价结果表明,摄食是主要的暴露途径;儿童的非致癌风险高于成人.在PM_(2.5)道路扬尘中所含有的As、Cd和Pb都会对成人和儿童造成非致癌风险,在PM_(10)工业园区道路和隧道扬尘中的As、Cd和Pb对人体有非致癌风险,城市道路中的As仅对儿童有非致癌风险.此外,隧道中的As具有致癌风险.     

滹沱河冲洪积扇地下水中酞酸酯的污染现状与分布特征

2014年9月采集石家庄地区滹沱河冲洪积扇地下水水样,采用气相色谱-质谱法测定了US EPA优先控制的6种酞酸酯(PAEs),对PAEs分布特征与风险进行了分析.结果表明,研究区内51个点位仅1个点位未检出PAEs,检出的ΣPAEs范围为nd~28 873.1 ng·L~(-1),与国内其他研究区相比,研究区地下水中PAEs污染水平较重.PAEs及各组分的空间分布存在显著差异.3个地下水单元PAEs的平均污染水平总体表现为山间沟谷河谷裂隙孔隙水单元(G1)滹沱河冲洪积扇扇顶部孔隙水单元(G2)滹沱河冲洪积扇扇中部孔隙水单元(G3).在G2、G3单元共计39个点位中,有23个点位地下水中的PAEs以邻苯二甲酸甲酯(DMP)为主,而其余点位均因临近周边污染源,地下水中PAEs含量较高,且以邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸丁酯(DBP)为主.研究区人群饮用受PAEs污染地下水的总非致癌风险指数和总致癌风险指数范围分别为7.6×10-9~1.1×10-2、nd~1.2×10-6,均小于US EPA推荐的可接受的水平,风险较小.     

基于蒙特卡罗模拟的铅锌冶炼厂周边农田土壤重金属健康风险评估

为探明铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染程度及人体健康风险,在云南省某铅锌冶炼厂周边农田采集56个表层土壤(0～20 cm),分析了土壤中pH和重金属Pb、 Cd、 Zn、 As、 Cu和Hg的含量,对土壤重金属含量的污染程度、生态风险和概率健康风险进行了研究.结果表明,研究区土壤中ω(Pb)、ω(Cd)、ω(Zn)、ω(As)、ω(Cu)和ω(Hg)的平均值分别为4 413.93、 6.89、 1 672.76、 44.45、 47.61和0.21 mg·kg^-1,均超过云南省土壤背景值.Cd的地累积指数(I_geo)平均值为0.24,单因子污染指数(P_i)平均值为30.42,潜在生态风险指数(E_r)平均值为1 312.60,是研究区污染最重以及生态风险最高的重金属.蒙特卡罗概率健康风险结果显示,成人和儿童的非致癌风险指数(HI)分别为2.42E-01和9.36E-01,儿童的非致癌风险超过控制值的比例为36.63%;成人和儿童的致癌风险指数(TCR)分别为6.98E-05和5.93E-04,儿童的致癌风...     

贵州罗甸北部喀斯特地区耕地土壤镉含量特征与风险评价

贵州碳酸盐岩区镉(Cd)呈较高地球化学背景分布.为了解喀斯特地区耕地土壤Cd的含量特征,特选取小尺度区域——罗甸北部喀斯特地区土壤作为研究对象,以非喀斯特地区土壤作为对照组,运用地统计分析和GIS相结合的方法研究土壤Cd含量的空间分布特征,并采用潜在生态风险指数法和健康风险评价法对土壤Cd污染的潜在生态风险程度以及对成人和儿童的健康风险进行评价.结果表明,喀斯特区土壤Cd含量显著高于非喀斯特区(P 0. 05),其中耕地土壤Cd几何平均值分别为1. 33 mg·kg-1和0. 27 mg·kg-1,林地土壤Cd几何平均值分别为1. 57 mg·kg-1和0. 22 mg·kg-1.以GB 15618-2018中Cd的风险筛选值和风险管控值为限定值,喀斯特区耕地土壤Cd样点超标率分别为90%和22%,非喀斯特区耕地土壤Cd样点超标率分别为30%和12%,表现出不同程度的Cd富集.从空间分布来看,耕地土壤Cd含量中值风险区和高值风险区主要分布在喀斯特地区,分别呈现中-强程度的潜在生态风险和极强潜在生态风险;低值风险区分布在交砚乡等部分非喀斯特地区,呈低潜在生态风险;健康风险评价表明耕地土壤Cd虽尚未对人体产生非致癌健康风险和致癌健康风险,但喀斯特区成人和儿童3种暴露途径的非致癌风险值和致癌风险值均高于非喀斯特区.综上,贵州罗甸北部喀斯特地区耕地土壤Cd污染风险问题突出,应进一步加强土壤-植物-人体体系Cd风险评估研究,并针对不同耕地土壤Cd污染风险区采取合理的方案措施加以防控和治理.     

某焦化厂周边大气PM10重金属来源及健康风险评价

为了解焦化厂周边大气PM10中重金属的来源及健康风险,于2012年6月采集了某焦化厂周边的PM10.使用微波消解-ICP-MS方法进行重金属含量的检测,并采用美国EPA人体暴露风险评价模型对大气颗粒物重金属进行人群健康风险的初步评价.结果表明,焦化厂周边PM10中10种重金属元素的浓度变化范围较大,在3.06×10-5~1.77×10-2mg·m-3之间,其中Cr的浓度最高,Co的浓度最低,致癌物质的浓度高于非致癌物质的浓度.焦化厂是其周边大气PM10重金属的主要来源,Ni是其主要的污染重金属.健康风险评价结果显示,成人的致癌风险比儿童大,工业区和学校存在较大致癌风险.而儿童的非致癌风险是最大的,居住区的非致癌风险不容忽视.致癌物质中Cd、Cr和As存在较大的潜在致癌风险,Ni和Co存在一定的潜在风险,非致癌物质中Mn的非致癌风险很大,应引起相关部门的重视.     

城市生活垃圾露天焚烧排放PM2.5中重金属污染特征及其暴露健康风险

利用烟气稀释采样系统,针对不同功能区城市生活垃圾(MSW)样品,分别考虑桶内焚烧和自然堆积焚烧两种常见露天焚烧方式,对城市生活垃圾露天焚烧排放PM2. 5中重金属的污染特征及其居民暴露健康风险进行分析和评估.结果表明,5种不同组分垃圾焚烧排放的重金属中,锌(Zn)含量均为最高,可达1 324. 03～3 703. 12 mg·kg~(-1),镉(Cd)含量最低,为20. 25～63. 68 mg·kg~(-1);地累积指数结果显示,铅(Pb)、Zn、砷(As)和Cd的污染程度较高,自然堆积焚烧下均已达中度及以上污染水平,Cd的地累积污染指数远大于5;人体健康风险评估结果表明,8种重金属(Pb、Zn、Cu、Mn、As、Cd、Cr和Ni)经呼吸暴露的非致癌风险值均小于1,属于安全范围内;自然堆积焚烧下,As和Pb对儿童经皮肤接触的非致癌总风险值大于1,存在非致癌风险; 4种致癌元素(As、Cd、Cr和Ni)的致癌风险值均小于1. 0×10~(-4),但若长期处于这种环境下,会存在较低的潜在致癌风险.     

黔西北山区耕地重金属健康风险评价及环境基准

以贵州省西北某典型喀斯特山区耕地为研究区,通过对137组土壤-农作物协同样品中重金属（Cd、 Hg、 As、 Pb和Cr）含量进行检测,系统评价了区域土壤和农作物中重金属健康暴露风险,并基于物种敏感分布模型（SSD）反推区域耕地土壤环境风险基准值.结果表明：研究区玉米和水稻土壤均受到不同程度重金属（Cd、 Hg、 As、 Pb和Cr）污染,其中Cd为首要污染物,超标率在87%～445%之间,且玉米地>水稻田;与土壤重金属高污染水平相反,仅有3.51%和13.04%的玉米籽粒和稻米中Cd含量超过国家食品安全限量标准,重金属Cd累积能力为水稻>玉米.健康风险评价结果显示,重金属对研究区成人和儿童的致癌/非致癌风险均处于较低水平,稻米摄入的致癌风险略高于玉米,儿童的健康风险值均高于成人.研究区土壤环境基准值是基于保护95%（HC₅）和5%(HC₉₅)的作物品种安全所得的土壤风险值,玉米土壤Cd、 As、 Pb和Cr的HC₅值分别为0.67、 771.99、 40.85和609.88 mg·kg^-1     

东江流域典型乡镇饮用水源地有机污染物健康风险评价

为阐明东江流域典型乡镇饮用水源地有机污染物的分布特征与风险水平,对研究区域内9个区县45个水样中的常规水质指标和有机氯农药、有机磷农药、邻苯二甲酸酯、多环芳烃、多氯联苯、挥发性有机物共6大类有机污染物进行了检测分析.应用美国环保局推荐的环境健康风险评价模型,对不同类型的水源地进行了健康风险评价.结果表明,研究区域有机污染物的致癌风险水平相对较高,成人和儿童的饮水致癌风险最高分别达到了1.17×10-5.a-1和2.19×10-5.a-1;研究区域的非致癌风险较低,均在推荐的可接受范围内.不同类型水源地有机物致癌风险排序为江河>水库>山泉>地下水.研究区域有机污染物健康风险主要来源于六六六、二氯甲烷、氯丁二烯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和多环芳烃,需要重点控制管理.     

皖江经济带耕地重金属健康风险评价及环境基准

以皖江经济带耕地为研究区对象,采集了水稻和小麦及其根系土样品338组,测定了5种重金属含量(As、 Cd、 Cr、 Hg和Pb),采用地累积指数法和综合污染指数法评价了土壤-农作物污染特征,进行摄入农作物重金属对人体健康风险进行评估,并基于物种敏感分布模型(SSD)反演了区域耕地土壤环境基准值.结果表明,研究区水稻和小麦土壤受到不同程度重金属(As、 Cd、 Cr、 Hg和Pb)污染,其中Cd为水稻首要污染因子,超标率在13.33%,Cr为小麦的主要超标因子,超标率达11.32%;地累积指数显示水稻Cd污染比例达80.7%,小麦Cd污染率为35.85%.与土壤重金属高污染水平相反,仅有17.19%和7.55%的水稻和小麦中Cd超过国家食品安全限量标准,重金属Cd的累积能力为水稻>小麦.健康风险评价表明重金属对研究区成人和儿童具有较高的非致癌风险和不可接受的致癌风险,水稻摄入的致癌风险高于小麦,儿童的健康风险均高于成人.SSD反演得出研究区水稻田土壤的As、 Cd、 Cr、 Hg和Pb基准值HC₅为6.24、 0.13、 258.27、 0.12和53.61m...     

宁夏土壤中PAEs污染特征及健康风险评价

采集宁夏全区6种不同土地利用类型共87个土壤样品,使用气相色谱-质谱联用检测方法（GC-MS）检测了土壤中16种邻苯二甲酸酯（PAEs）化合物的含量,分析了不同土地利用类型土壤中PAEs污染特征和组成特征.基于主成分分析法对不同土地利用类型土壤中PAEs的可能来源进行了探讨,采用普通克里金插值法对PAEs进行空间插值分析,利用健康风险模型评价了6种PAEs单体在覆膜耕地、园地、耕地土壤中的人群健康风险.结果表明：宁夏不同土地利用类型土壤中∑₁₆PAEs含量范围为84.3~8728μg/kg,平均值为1500μg/kg,空间上表现出南北高,中间低的分布特征;在不同土地利用类型土壤中,DEHP、DnBP、DIBP是研究区土壤中最主要的污染单体,对∑₁₆PAEs总含量的平均贡献率分别为58.3%、13.9%、11.8%;主成分分析表明DnBP、DEHP、DIBP、DEP、DpHP、DMP单体之间、DBEP、BMPP单体之间具有正相关性,表明这些单体之间具有可能相似的来源;人体健康风险评价表明,6种优先控制化合物对成人和儿童产生的非致癌风险值均<1,未超过美国环保署（EPA）推荐的非致癌风险水平,对于DEHP和BBP单体,成人和儿童通过非饮食途径的致癌风险未超过美国EPA推荐的致癌风险水平,而在饮食途径下成人和儿童的致癌风险值分别为7.91×10^-6和3.08×10^-6,超过EPA推荐的致癌风险水平,应引起重视.     

宏基因组揭示紫色土中邻苯二甲酸酯去除的微生物学机制

邻苯二甲酸酯具有内分泌干扰特性,在环境中持久存在,其去除机制备受关注.为探究邻苯二甲酸酯在紫色农田土壤中的去除机制、关键微生物及功能基因,以邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）为目标污染物,分别设置含量为0、5、10和20 mg·kg^-1的单一污染土壤,避光培养90 d,利用宏基因组技术探究其去除的微生物生态学机制.结果表明,DBP和DEHP在土壤中的降解动态均符合一级动力学降解模型,半衰期介于17.0~38.2 d之间,5 mg·kg^-1的DBP降解速率最快,依次快于10 mg·kg^-1的DEHP、5 mg·kg^-1的DBP、5 mg·kg^-1的DEHP以及20 mg·kg^-1的DBP和DEHP.第7 d和15 d的土壤样品间细菌群落结构存在显著差异,放线菌门相对丰度随时间不断提升,且与DBP或DEHP半衰期呈反比.物种共现网络分析筛选出变形菌门的Pandoraea属为群落中的关键物种,可以用来指示DBP和DEHP污染程度.KEGG功能注释结果表明,Pandoraea在群落中负责酯键水解、苯甲酸降解、群体感应、ABC转运和双组分系统等功能,可以促进邻苯二甲酸酯上下游降解、细胞通讯和其它降解菌的生长繁殖,以此维持群落结构的稳定.由此可见,紫色土中,DBP和DEHP的去除效率取决于初始含量和自身性质,放线菌门的细菌在降解中扮演重要角色,Pandoraea在促进邻苯二甲酸酯降解和调节降解菌群结构和功能的稳定中均发挥关键作用.