王曉南，張瑜，王婉華，余若禎，劉征濤，曹宇，陳麗紅，孫東燕

中國環(huán)境科學(xué)研究院 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室 國家環(huán)境保護(hù)化學(xué)品生態(tài)效應(yīng)與風(fēng)險評估重點實驗室，北京 100012

鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)污染及其毒性研究進(jìn)展

王曉南，張瑜，王婉華，余若禎*，劉征濤，曹宇，陳麗紅，孫東燕

中國環(huán)境科學(xué)研究院 環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點實驗室 國家環(huán)境保護(hù)化學(xué)品生態(tài)效應(yīng)與風(fēng)險評估重點實驗室，北京 100012

鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)作為重要的增塑劑被廣泛應(yīng)用于涂料、食品包裝、醫(yī)療器材、兒童玩具等產(chǎn)品中。研究表明DEHP在水、土壤、空氣等各個環(huán)境要素以及食物、飲用水中已被普遍檢出，并對環(huán)境產(chǎn)生潛在的危害。本文通過分析國內(nèi)外DEHP的環(huán)境暴露和毒性效應(yīng)的研究成果，總結(jié)了DEHP在室外大氣、室內(nèi)空氣、土壤、地表水、地下水、食品和飲用水中的污染現(xiàn)狀，并對DEHP的替代產(chǎn)品進(jìn)行總結(jié)；此外，本文深入探討了DEHP對水生生物和陸生生物的生態(tài)毒性效應(yīng)，以及對生殖發(fā)育、肝臟、呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等的健康毒性效應(yīng)。最后，結(jié)合DEHP在環(huán)境暴露調(diào)查和毒性效應(yīng)研究方面的不足，指出需要進(jìn)一步加強(qiáng)我國DEHP的環(huán)境暴露調(diào)查，制定相關(guān)環(huán)境基準(zhǔn)值與標(biāo)準(zhǔn)限值，開展慢性生態(tài)毒性效應(yīng)和人體健康毒性效應(yīng)等方面的研究。

鄰苯二甲酸二乙基己酯；環(huán)境暴露；生態(tài)毒性；人體健康毒性

Received18 July 2016accepted23 September 2016

Abstract: As a popular plasticizer, DEHP was widely used in paint, food packaging, medical devices, toys and child-care products. Therefore, DEHP had been detected in surface water, soil, air as well as the food and drinking water, which may cause potential hazards to the environment. In this paper, the global studies of environmental exposure of DEHP and its toxic effects were reviewed. The pollution of DEHP in the outdoor atmosphere, indoor air, soil, surface water, ground water, as well as food and drinking water was summarized. Substitutes for DEHP were also summarized. The research progress of ecotoxicity on aquatic species and terrestrial species, as well as the adverse effects on human reproduction and development, respiratory and nervous system, and liver were summarized. In the future, the systematic environmental exposure investigation, the development of environmental criteria and standards, and the chronic toxicity studies on ecological system and human health of DEHP are proposed, because of the shortage of basic exposure and toxicity data in China.

Keywords: DEHP; environmental exposure; ecotoxicity; toxic effect on human health

隨著塑料制品的大量使用，其中添加的鄰苯二甲酸酯類(phthalates acid esters，PAEs)增塑劑對人體健康及生物的毒性效應(yīng)逐漸受到關(guān)注。PAEs有機(jī)物全球年產(chǎn)量超過600萬t，包括：鄰苯二甲酸二乙基己酯(diethylhexyl phthalate，DEHP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(diisononyl phthalate，DINP)、鄰苯二甲酸丁基芐酯(butyl benzyl phthalate，BBP)、鄰苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate，DEP)等，其中DEHP的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的50%以上[1]。DEHP(C24H38O4，CAS：117-81-7)是目前使用最為廣泛且毒性較大的一種典型的PAEs有機(jī)化合物，被廣泛應(yīng)用于涂料等建筑材料、食品包裝材料、化妝品、醫(yī)療器材、兒童玩具、辦公用品等產(chǎn)品中[2]。

隨著DEHP的廣泛應(yīng)用，其在水體[3-12]、土壤[13-14]、空氣[15-17]、城市污水[18-21]等環(huán)境要素中已被普遍檢出，并且DEHP在水體、土壤和空氣中的半衰期分別為44～548 d、11.09～26.56 d和0.2～2 d[22-23]，因此，其對生物、人體健康的毒性效應(yīng)研究[24-26]以及在生物體內(nèi)的代謝與轉(zhuǎn)化[27-30]受到廣泛的關(guān)注。近年來，研究[31-32]發(fā)現(xiàn)DEHP可作為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(environmental endocrine disruptor，EED)，并產(chǎn)生生殖毒性、肝臟毒性、免疫毒性等多種毒性作用，因此，US EPA于1997年將DEHP列為優(yōu)先控制有毒污染物[33]，歐盟已禁止在兒童玩具、電器與電子設(shè)備等產(chǎn)品中使用DEHP。

本文以DEHP的環(huán)境暴露、毒性效應(yīng)為研究對象，總結(jié)了近年來DEHP在不同環(huán)境要素中的暴露研究和對生物、人體健康的毒性效應(yīng)研究的成果，以期為開展DEHP的進(jìn)一步研究提供有用信息。

1 DEHP的環(huán)境暴露與替代研究(Environmental exposure and substitution of DEHP)

研究發(fā)現(xiàn)DEHP與塑料的結(jié)合并不緊密，二者不是以化學(xué)鍵的形式結(jié)合在一起，而是依靠氫鍵或范德華力所連接[34]。因此，在DEHP的生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物處置、城市固體廢棄物處置、污水污泥的土地利用、塑料制品的使用與廢棄等各個階段，其均會被釋放到環(huán)境中(表1)[35]，并對水、土壤、大氣等所有環(huán)境介質(zhì)產(chǎn)生影響[36]。因此，US EPA在8種常見PAEs中，僅把DEHP和DBP列進(jìn)有毒化學(xué)品排放清單(toxics release inventory，TRI)[36]。

1.1 DEHP的環(huán)境暴露研究1.1.1 室外大氣中DEHP的暴露研究

塑料制品在使用和廢棄物處置等過程中均會使DEHP進(jìn)入大氣中。研究發(fā)現(xiàn)，DEHP的蒸汽壓較低，并且這類烷基鏈中碳的個數(shù)大于6的PAEs常以顆粒狀態(tài)存在于大氣中。因此，DEHP主要附著在大氣粉塵和液滴表面，并且會隨著大氣的沉降作用進(jìn)入水體和土壤中[37-38]。國內(nèi)學(xué)者對鞍山地區(qū)[15]、上海市[39]大氣和顆粒物PM10中DEHP濃度進(jìn)行分析(表2)，結(jié)果表明：DEHP在大氣中的污染水平受季節(jié)溫度影響明顯。國外學(xué)者對瑞典[16]、荷蘭[40]大氣中DEHP的濃度進(jìn)行分析(表2)，表明大氣中DEHP的污染同樣受到季節(jié)溫度的顯著影響。上述研究表明，國內(nèi)外大氣中已普遍檢出DEHP，并且污染水平相近，大氣中DEHP污染的問題值得關(guān)注；此外，受溫度影響，夏季DEHP的濃度一般高于冬季。我國目前的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3095——2012)中未列出DEHP的相關(guān)限值，不能對國內(nèi)DEHP的污染狀況進(jìn)行評價，因此，開展DEHP的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究至關(guān)重要。

表1 DEHP在各生命周期中的釋放情況[35]Table 1 Release of DEHP in each life circle[35]

注：拆解、破碎、焚燒、土地利用和已排放至環(huán)境中的廢棄物。

Note: Dismantle, break, incineration, land use and waste discharged into the environment.

1.1.2 室內(nèi)空氣中DEHP的暴露研究

在現(xiàn)代人類社會的工作與生活環(huán)境中，充滿了含有DEHP的塑料制品，如地板材料、墻漆、家居飾品、電線電纜、個人用品等，而在溫暖的室內(nèi)條件下，塑料制品中的DEHP更易于揮發(fā)至空氣中，導(dǎo)致室內(nèi)空氣中DEHP的濃度普遍高于室外大氣，從而對長期暴露于該環(huán)境下的人體健康產(chǎn)生危害。丹麥學(xué)者[41]分別在春冬季對4個辦公室、1個教室和1個托兒所的室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣中DEHP的平均濃度高達(dá)858 ng·m-3(表2)。有學(xué)者對美國加利福尼亞州125個家庭日間的室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測[42]，發(fā)現(xiàn)DEHP的平均濃度為110 ng·m-3，其中90%的家庭室內(nèi)空氣中DEHP濃度高于240 ng·m-3。Wams[43]對一個新鋪地板的房間的室內(nèi)空氣進(jìn)行分析，得出其DEHP濃度高達(dá)200 000～300 000 ng·m-3。國內(nèi)學(xué)者對南京市的12個辦公室和6個家庭的室內(nèi)粉塵進(jìn)行檢測[44]，發(fā)現(xiàn)DEHP的濃度分別達(dá)到152～1 502 (均值為614) μg·g-1和55.4～1 707 (均值為675) μg·g-1。Ji等[45]對天津市的82個室內(nèi)空氣樣品進(jìn)行分析，得出DEHP濃度為4～308 ng·m-3。陶偉等[46]對西安市的9個住宅和辦公室內(nèi)的空氣和粉塵樣品進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明DEHP在空氣和粉塵樣品中的檢出率為100%，DEHP在空氣中的濃度為0.35～3.70 μg·m-3，在粉塵中的濃度為61.5～1 832.7 μg·g-1。國內(nèi)外研究表明，人類在日常生活工作中已普遍暴露于DEHP，并且國內(nèi)外污染水平相近。因此，室內(nèi)空氣中DEHP的來源、轉(zhuǎn)化、防治等問題值得關(guān)注，此外，DEHP的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究值得開展。

1.1.3 土壤中DEHP的暴露研究

DEHP可以通過干濕沉降、含有DEHP的地表水或污水的灌溉以及廢棄塑料制品的污染等多種方式進(jìn)入到土壤中。此外，農(nóng)用塑料薄膜的大量使用也是DEHP進(jìn)入土壤的一個重要途徑，農(nóng)膜覆蓋技術(shù)提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，因而在農(nóng)村地區(qū)普遍被使用，但隨著農(nóng)膜的老化、破碎，致使其中的DEHP進(jìn)入土壤環(huán)境。有學(xué)者對我國23個城市的耕地土壤[14]、襄陽地區(qū)32個農(nóng)田土壤進(jìn)行分析[47]，結(jié)果均檢出了DEHP(表2)。我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(修訂) (GB 15618——2008)中規(guī)定農(nóng)業(yè)用地第二級標(biāo)準(zhǔn)中PAEs總量限值為10 mg·kg-1，表明上述研究中有的農(nóng)田土壤的DEHP含量超標(biāo)，可能會對人體健康產(chǎn)生危害，DEHP在局地土壤中的污染問題應(yīng)引起注意。

1.1.4 地表水和地下水中DEHP的暴露研究

含有DEHP產(chǎn)品的釋放、污水的排放、大氣的干濕沉降等作用，使得水環(huán)境中普遍存在DEHP污染的問題。國內(nèi)學(xué)者對黃河蘭州段[48]、長江三角洲江蘇地區(qū)(太湖、陽澄湖)[10]、第二松花江中下游[9]等地表水和武漢市地下水[49]中DEHP的濃度進(jìn)行檢測(表2)，結(jié)果表明，水體中已普遍檢出DEHP，并且地表水中DEHP含量高于地下水。國外學(xué)者在荷蘭Dutch海灣[5]、西班牙略夫雷加特河地區(qū)地下水[50]中檢出了DEHP(表2)。上述研究表明，水體中普遍檢出了DEHP，并且地表水中的含量一般高于地下水。因此，水環(huán)境中(特別是地表水)DEHP污染的問題值得關(guān)注。加拿大、歐盟的地表水中DEHP的標(biāo)準(zhǔn)限值[51]為16.0、1.3 μg·L-1，而我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838——2002)的基本項目標(biāo)準(zhǔn)限值和地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 14848——1993)中并未規(guī)定DEHP的相關(guān)限制；地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的補充指標(biāo)“集中式生活飲用地表水源地特定項目標(biāo)準(zhǔn)限值”的相關(guān)限值(DEHP：8 μg·L-1)，并不能對一般水體中DEHP的污染狀況進(jìn)行評價。因此，需進(jìn)一步開展DEHP的水環(huán)境(特別是地表水)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究至關(guān)重要。

1.1.5 食品和飲用水中DEHP的暴露研究

有學(xué)者對成人的DEHP吸入和經(jīng)口攝入暴露進(jìn)行了研究[52]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)成人每天攝入DEHP的量為1 458 ng·kg-1(體重)，其中92%為經(jīng)口攝入，而飲食攝入的DEHP占經(jīng)口攝入的95.5%，瓶裝水吸收的DEHP約占飲用水吸收的60%。因此，食物中DEHP的含量應(yīng)受到關(guān)注，在國內(nèi)，柴麗月等[53]對水果、蔬菜、肉類在內(nèi)的14種食品中的5種鄰苯二甲酸酯類進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除豬肉樣品外，其余樣品中均檢出了DEHP，濃度范圍為0.08～5.78 mg·kg-1。有學(xué)者對安徽合肥、滁州和馬鞍山采集的白菜、芹菜、番茄和黃瓜進(jìn)行了DEHP的分析[54]，此外，陳毅等[55]對青島市多家超市和農(nóng)貿(mào)市場所售的豬、牛、羊、雞、鴨、魚生肉和熟肉中的DEHP進(jìn)行了分析(表2)，結(jié)果表明蔬菜和肉中均檢出DEHP，并且肉中DEHP含量高于蔬菜。由此可見，DEHP廣泛存在于人類常攝入的蔬菜、水產(chǎn)品、畜禽肉類等食物中。有國外研究[56]表明，脂類(包括黃油)中DEHP的含量平均達(dá)到1.6 mg·kg-1，此外，學(xué)者對西班牙的貽貝[30]、挪威的37種飲食產(chǎn)品(糧食和糧食制品類、奶和奶制品類、肉和肉制品類、魚和魚制品類、脂類、水果蔬菜類、即食食品類、小吃類、飲品、調(diào)味品)[57]中的DEHP進(jìn)行檢測，結(jié)果普遍檢出了DEHP(表2)，其中脂類中DEHP含量最高，黃油中DEHP為118 μg·kg-1，而人造黃油中DEHP為323 μg·kg-1。由此可見，人類日常食品中已普遍檢出了DEHP，我國衛(wèi)生部指出食品中DEHP的含量應(yīng)低于1.5 mg·kg-1，上述研究中一些食品的DEHP含量已超標(biāo)，長期食用對人體健康造成的危害應(yīng)受到關(guān)注。此外，由于食品成分、性質(zhì)等的不同，不同種類食品中DEHP的含量存在差異，如脂類(特別是人造脂類)中DEHP含量一般較高，而我國食品中DEHP的標(biāo)準(zhǔn)限值并未細(xì)分食品種類，因此，需進(jìn)一步開展不同食品種類的DEHP標(biāo)準(zhǔn)限值的研究。

表2 DEHP的環(huán)境濃度Table 2 Environmental concentrations of DEHP

表3 DEHP對不同種類生物的毒性效應(yīng)Table 3 Toxicity effects of DEHP on various species

除食物外，飲用水的水質(zhì)也直接對人體健康產(chǎn)生影響，WHO[58]建議的飲用水中DEHP限值為8 μg·L-1，美國的飲用水中DEHP限值[51]為6 μg·L-1，我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[59]中DEHP的限值為8 μg·L-1。目前，包括我國在內(nèi)的許多國家和地區(qū)的自來水和飲用水中都檢測出了DEHP。張付海等[60]對合肥市城市飲用水中PAEs進(jìn)行了分析，得出DEHP的濃度為3.05 μg·L-1。有學(xué)者對寧夏地區(qū)5個市的水源、自來水出廠水和管網(wǎng)末梢水中PAEs進(jìn)行了檢測[61]，得出DEHP的濃度范圍為<0.03～7.675 μg·L-1，其中管網(wǎng)末梢水中DEHP含量較高，而對4個縣的農(nóng)村地窖水中DEHP的分析得出，其濃度為<0.03～2.522 μg·L-1。有研究[62]對西班牙131個生產(chǎn)瓶裝水的水源中的DEHP進(jìn)行分析，得出其平均濃度為0.97 μg·L-1。Loraine等[63]對南加利弗尼亞州4個自來水廠的水源和出水中的DEHP進(jìn)行了分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水源中DEHP的濃度為4.31 μg·L-1，出水中的濃度為2.56 μg·L-1。對于瓶裝水，Leivadara等[64]對希臘的13種在售瓶裝水中的DEHP等進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)水中DEHP濃度為<0.02～6.8 μg·L-1；此外還對儲存環(huán)境對水中DEHP的影響進(jìn)行了分析，得出在推薦的保存條件下，隨著儲存時間的延長，水中DEHP濃度升高，然而在光照條件下，水中DEHP濃度有所下降，說明水中DEHP濃度受儲存時間、光照、溫度等的影響。上述研究可以看出，國內(nèi)外飲用水中已普遍檢出了DEHP，但其含量均未超標(biāo)，然而，長期低劑量的從飲用水中攝入DEHP對人體健康的潛在危害尚不明確，因此，應(yīng)開展飲用水中DEHP的長期低劑量暴露對人體健康的潛在危害研究。

除上述暴露外，DEHP也被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療器材中，因此，人類可通過醫(yī)療產(chǎn)品接觸到DEHP，如醫(yī)療導(dǎo)管中的DEHP遇到溫?zé)岬难?，可能會釋放進(jìn)入血液，在人體內(nèi)蓄積[65]，Jaeger和Rubin[29]在塑料血袋內(nèi)的血液中檢測到DEHP，隨后在接受輸血的病人的肺、肝和脾中檢出DEHP，這是首次在人體內(nèi)檢測到DEHP。因此，醫(yī)療器材等其他DEHP暴露對人體健康的潛在危害需被關(guān)注。

1.2 DEHP的替代研究

在DEHP的替代物研究方面，歐盟委員會[66]、Biron[67]等提出了幾種可用于兒童產(chǎn)品的塑化劑替代物，如：乙?；鶛幟仕崛□?acetyl tri-n-butyl citrate，ATBC)、二乙基羥胺(di(2-ethylhexyl) adipate，DEHA)、環(huán)己烷1,2-二甲酸二異壬基酯(1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester，DINCH)、對苯二甲酸二辛酯(di(2-ethylhexyl) terephthalate，DEHT或DOTP)。Tickner等[68]研究提出檸檬酸鹽類塑化劑(如ATBC)可在醫(yī)療器械的生產(chǎn)方面替代DEHP，歐盟委員會[66]也提出DINCH可在醫(yī)療器械等的生產(chǎn)方面替代DEHP。其他化學(xué)物質(zhì)，如偏苯三酸三辛酯(trioctyltrimellitate，TOTM)可用于PVC塑料的生產(chǎn)，非PAEs物質(zhì)二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene glycol dibenzoate，DGD)和DEHA可在地板材料的生產(chǎn)方面替代DEHP；此外，磷酸鹽酯類(如磷酸三辛酯，tris(2ethylhexyl)phosphate)、葵二酸酯和壬二酸酯類(如癸二酸二異癸酯(diisodecyl sebacate，DIDS)、壬二酸二辛酯(di(2-ethylhexyl) azelate，DOZ))、硝酸異山梨酯類、其他有機(jī)酯類如丁二酸二乙酯等可用作塑化劑DEHP的替代物[36,56]。在DEHP替代物的研發(fā)方面，應(yīng)加強(qiáng)替代物對人體健康和生態(tài)的毒性效應(yīng)研究，以及其降解性、遷移轉(zhuǎn)化等性質(zhì)的研究，開發(fā)環(huán)境友好的DEHP替代物非常重要。

2 DEHP的毒性效應(yīng)研究(Toxic effect of DEHP)

2.1 DEHP的代謝研究

DEHP經(jīng)口攝入生物體內(nèi)后，一部分被吸收，另一部分會在水解酶和各個組織(腸粘膜、肝臟、腎臟、肺、胰腺等)酯酶的作用下初步分解為鄰苯二甲酸單(2-乙基己基)酯(mono ethylhexyl phthalate，MEHP)和2-乙基己醇(2-EH)[69-70]，MEHP和2-EH可進(jìn)一步產(chǎn)生20多種代謝物[56]。研究顯示，DEHP在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物隨暴露方式的不同而存在差異，口服DEHP 24 h內(nèi)，67.0%的DEHP會從尿液中排出，并從中檢出5種主要的代謝產(chǎn)物，分別為鄰苯二甲酸單(2-乙基-5-氫己基)酯(5OH-MEHP)、鄰苯二甲酸單(2-乙基-5-氧己基)酯(5oxo-MEHP)、鄰苯二甲酸單(2-乙基-5-羧基戊基)酯(5cx-MEPP)、鄰苯二甲酸單(2-羧基甲基己基)酯(2cx-MMHP)和鄰苯二甲酸單(2-乙基己基)酯(MEHP)[71]。經(jīng)靜脈注射DEHP后，受試者尿中檢測到的代謝物質(zhì)主要是5OH-MEHP、5oxo-MEHP和MEHP[72]。經(jīng)呼吸道吸入DEHP后，其在人類尿液中檢出的主要代謝產(chǎn)物為MEHP、5cx-MEPP、5oxo-MEHP和5OH-MEHP[73]。因此，通過對DEHP代謝產(chǎn)物的分析，可追溯DEHP的暴露源等暴露情況，如：有學(xué)者通過檢測尿液中5cx-MEPP和2cx-MMHP的含量，有效地反映出了DEHP的暴露情況[74]。此外，經(jīng)口攝入DEHP(<200 mg·kg-1體重)后，DEHP及其代謝產(chǎn)物可被快速、大量地從尿液和糞便中排出體外，表明DEHP在生物(人)體的長期累積效應(yīng)較弱[75]。

對于水生生物，DEHP在不同物種體內(nèi)的生物富集性存在差異，魚類對DEHP的生物富集因子(BCF)達(dá)到114～1 380，考慮DEHP的主要代謝產(chǎn)物MEHP后，DEHP+MEHP在魚體內(nèi)的BCF值達(dá)到217～825[56]。此外，研究表明DEHP的生物放大因子(BMF)較低，魚類從食物中攝取的DEHP較少，因此，DEHP在食物鏈/食物網(wǎng)中不會產(chǎn)生生物放大的作用[76]。在土壤環(huán)境中，DEHP極易被土壤有機(jī)質(zhì)吸附，因此，其在植物中很少富集，BCF因子只有0.01～5.9[56]。此外，有研究顯示：赤子愛勝蚓暴露于DEHP濃度為1 000 mg·kg-1的土壤中14 d后，DEHP在蚯蚓體內(nèi)的BCF為0.21，表明蚯蚓對DEHP的富集也較少[56]。

2.2 DEHP的生態(tài)毒性效應(yīng)

2.2.1 DEHP的水生生物毒性效應(yīng)

由于DEHP在水中的溶解度較低，所以水中DEHP一般不對魚類產(chǎn)生急性毒性，同時，水中DEHP也不對魚類(成魚和幼魚)產(chǎn)生顯著的慢性致死效應(yīng)(表3)。但有研究[77]表明，暴露于0.554 mg·L-1DEHP(高于溶解度)168 d時，日本青鳉幼魚體重減少了13%，因此，DEHP可能會對魚類生長產(chǎn)生影響。Guo等[78]開展了不同DEHP濃度(4.2、13.3、40.8 μg·L-1)對稀有鮈鯽體長、體重、產(chǎn)卵量、產(chǎn)卵孵化率、畸形率、存活率、二代體重等指標(biāo)的慢性毒性(180 d)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于13.3 μg·L-1的DEHP時，稀有鮈鯽雄魚體重產(chǎn)生了顯著變化，雌魚體重未受顯著影響，產(chǎn)卵量顯著降低，卵蛋白含量顯著降低，其他指標(biāo)未受顯著影響；在40.8 μg·L-1濃度下，二代體重顯著降低，研究結(jié)果表明DEHP長期暴露可能會對魚類繁殖產(chǎn)生影響。此外，DEHP對水生無脊椎動物溞類的繁殖試驗結(jié)果顯示[56]，溞類繁殖NOEC值為0.072～0.640 mg·L-1。而我國局地地表水中DEHP的含量達(dá)到109.93 μg·L-1[48]和370.02 μg·L-1[9]，表明水中DEHP雖不對魚類產(chǎn)生急性毒性，但是可能會對魚類、溞類等水生生物的繁殖、生長產(chǎn)生毒性效應(yīng)，因此應(yīng)加強(qiáng)DEHP對水生生物的慢性毒性效應(yīng)研究。

2.2.2 DEHP的陸生生物毒性效應(yīng)

有學(xué)者依據(jù)OECD 208測試標(biāo)準(zhǔn)，開展了土壤中DEHP(100 mg·kg-1)對小麥、獨行菜、白芥的毒性測試，結(jié)果表明，經(jīng)18 d暴露后DEHP未對植物的發(fā)芽和生長產(chǎn)生影響[56]。張娜[79]開展了DEHP對小麥、綠豆、黃瓜、康乃馨等植物的根伸長抑制試驗(表3)，結(jié)果顯示DEHP對植物產(chǎn)生危害的可能性較低。對于土壤無脊椎動物，有學(xué)者開展了DEHP(最高濃度分別為5 000和1 000 mg·kg-1)對跳蟲(Folsomia fimetaria)繁殖和幼蟲存活、生長等指標(biāo)的毒性測試[80]，結(jié)果表明，最高濃度DEHP均未對跳蟲繁殖、存活、生長等產(chǎn)生顯著毒害影響。吳雪峰[81]研究了不同濃度(1、5、10、20、50、100、200、400 mg·kg-1)DEHP對土壤微生物數(shù)量、生物量、生物多樣性的影響，結(jié)果表明，50 mg·kg-1濃度組對微生物數(shù)量、生物量、生物多樣性產(chǎn)生顯著抑制效應(yīng)。從DEHP對陸生生物的毒性效應(yīng)研究可知，植物、無脊椎動物對DEHP的敏感性低于微生物，土壤中DEHP對微生物產(chǎn)生危害的可能性較高。因此，在DEHP對陸生生物的毒性效應(yīng)方面的研究應(yīng)關(guān)注其對微生物的潛在影響。

2.2.3 DEHP的水生/陸生生物基準(zhǔn)研究

在水生生物基準(zhǔn)的研究方面，US EPA共推薦了58種污染物(包含化學(xué)的、物理的和生物的)的水生生物基準(zhǔn)值，其中并未包含DEHP；通過上述研究可以看出，雖然DEHP對水生生物的急性毒性較小，但是，其對水生生物的繁殖、生長等指標(biāo)具有較大的慢性毒性。因此，在我國水生生物基準(zhǔn)值建立過程中，應(yīng)注重DEHP的慢性水生生物基準(zhǔn)的研究。在陸生生物基準(zhǔn)的研究方面，US EPA分別從植物、無脊椎動物、哺乳動物、鳥類等4個生物分類方面，開展了24種污染物的生態(tài)-土壤篩選值的研究，其中并未包含DEHP；US EPA的生態(tài)-土壤篩選值體系未包含土壤微生物，但是DEHP對土壤微生物具有較大的毒性效應(yīng)，因此，今后在開展DEHP的陸生生物基準(zhǔn)研究時，應(yīng)關(guān)注其對土壤微生物的毒性影響。

2.3 DEHP的健康毒性效應(yīng)

2.3.1 DEHP的生殖發(fā)育毒性效應(yīng)

DEHP及其代謝產(chǎn)物與內(nèi)源性性激素的結(jié)構(gòu)相似，因此，當(dāng)DEHP進(jìn)入動物體內(nèi)后可直接影響內(nèi)源性性激素的合成與代謝，對人和動物的生殖發(fā)育產(chǎn)生影響[82]。近年來，有學(xué)者采用大鼠、小鼠等多種嚙齒類動物進(jìn)行毒性試驗(表3)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DEHP可以引起雄性嚙齒動物生殖系統(tǒng)紊亂，如睪丸損傷、睪丸間質(zhì)細(xì)胞腫瘤、性分化改變、畸形等[83-86]，表明DEHP可對雄性嚙齒類動物的生殖系統(tǒng)產(chǎn)生毒性效應(yīng)[87]。Ha等[88]開展了DEHP暴露對SD鼠睪丸組織和睪酮的影響研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，暴露于250、500、750 mg·kg-1·d-1(經(jīng)口)時，DEHP通過干擾下丘腦垂體性腺軸和誘導(dǎo)5α-還原酶2來抑制睪酮水平，并使睪丸和附睪重量顯著降低。Pan等[89]對74個男性塑料地板生產(chǎn)工人和63個未暴露于DEHP的男性工人的血樣和尿樣進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，塑料地板生產(chǎn)工人尿樣中MEHP的含量顯著高于未暴露于DEHP的工人，而其血漿游離睪酮水平則顯著低于未暴露的工人。此外，有學(xué)者對379名門診不育男性患者尿樣中DEHP的代謝產(chǎn)物5OH-MEHP、5oxo-MEHP和精子DNA損傷的相關(guān)性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明DEHP的暴露會對男性精子產(chǎn)生DNA損傷[90]。Huang等[91]對塑料廠的45名男性工人的精液質(zhì)量進(jìn)行研究，表明精子能動性及染色質(zhì)DNA完整性的降低與DEHP有關(guān)。斑馬魚成魚通過腹腔注射5 000 mg·kg-1的DEHP時會出現(xiàn)干擾精子發(fā)生和受精率降低現(xiàn)象[92]。因此，DEHP暴露會對男性血漿游離睪酮水平、精子能動性和精子DNA完整性等男性生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

研究表明，DEHP會對女性或雌性動物的生殖發(fā)育產(chǎn)生影響。有學(xué)者比較了子宮內(nèi)膜異位患者和正常女性血液中DEHP和代謝產(chǎn)物MEHP的含量[93-94]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜異位患者血液中DEHP的含量顯著高于正常女性，表明DEHP會對女性子宮產(chǎn)生影響。動物試驗也發(fā)現(xiàn)，DEHP及其代謝產(chǎn)物會影響大鼠的子宮發(fā)育過程和子宮功能[95]。雌鼠孕期暴露于0.2 mg·kg-1·d-1DEHP時，其F1子代中雌雄比例受到顯著影響，并且其子代雌鼠腔前卵泡顯著增加，當(dāng)暴露于0.02 mg·kg-1·d-1DEHP時，雌鼠受孕時間顯著延長，并且其子代雌鼠的卵巢重量顯著減少[96]；雌鼠孕期暴露于DEHP還可導(dǎo)致胎鼠產(chǎn)生突眼、露腦等畸形，還可能會出現(xiàn)肺間質(zhì)增厚、肺泡數(shù)目減少等問題[25-26]。US EPA推薦的DEHP的人類參考劑量是0.02 mg·kg-1·d-1[97]，上述研究結(jié)果表明在該劑量條件下，可能會對人類生殖發(fā)育產(chǎn)生影響。有學(xué)者對41名乳房發(fā)育早熟癥患者和35名健康對照女童血樣中DEHP和其代謝物MEHP等的含量進(jìn)行了分析[24]，結(jié)果得出，28名患者(68%)血樣中檢出了高水平的DEHP、MEHP等，并顯著高于健康對照女童，表明女童乳房發(fā)育早熟癥可能是由DEHP等的暴露造成的。喬麗麗等[98]對上海市性早熟女童血清中DEHP等的含量進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)性早熟女童血清中DEHP等的含量高于正常女童，而且DEHP等對子宮、卵巢的體積產(chǎn)生了影響。流行病學(xué)調(diào)查表明DEHP暴露會對女性的子宮發(fā)育和功能、卵巢發(fā)育、乳房發(fā)育等生殖發(fā)育系統(tǒng)產(chǎn)生影響，但有動物研究表明DEHP暴露未改變雌性大鼠卵巢和性激素合成通路相關(guān)基因的表達(dá)水平，因此，相關(guān)毒性作用機(jī)制尚不明確，還需進(jìn)一步開展DEHP對女性或雌性動物生殖發(fā)育毒性的作用機(jī)制研究。

2.3.2 DEHP對肝臟的毒性效應(yīng)

有學(xué)者采用p53對DEHP的肝毒性進(jìn)行了研究[99]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SD大鼠暴露于250和500 mg·kg-1·d-1DEHP后，其肝臟組織產(chǎn)生了顯著的細(xì)胞水腫、空泡擴(kuò)張、細(xì)胞凋亡指數(shù)升高等毒性效應(yīng)(表3)，并且肝臟組織中SOD酶活性顯著降低，而MDA含量和p53水平顯著升高，表明在通過DEHP暴露處理后，其肝臟細(xì)胞中產(chǎn)生活性氧類物質(zhì)(reactive oxygen species, ROS)，ROS可破壞蛋白質(zhì)和DNA，致使肝臟細(xì)胞產(chǎn)生氧化性DNA損傷[100-101]。Choi等[102]開展體外試驗，采用DEHP處理人肝細(xì)胞HepG2系24 h和48 h后，肝細(xì)胞活力被明顯抑制，DNA受到嚴(yán)重?fù)p傷，并在25 μmol濃度時出現(xiàn)細(xì)胞凋亡。

此外，大鼠和小鼠長期暴露于DEHP后，可誘發(fā)肝癌的產(chǎn)生，這可能與過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR)通路有關(guān)[103-104]。表明DEHP可通過激活PPARα來改變肝臟酶活性，促進(jìn)不受控制的細(xì)胞擴(kuò)增，導(dǎo)致肝癌的形成，而經(jīng)PPARα基因敲除后暴露于DEHP的小鼠并未出現(xiàn)肝癌現(xiàn)象[105]。由于靈長類動物體內(nèi)PPARα基因的表達(dá)水平較低，對DEHP的敏感度也應(yīng)低于嚙齒類動物，在DEHP暴露對人類肝癌的影響方面，可能不易形成由DEHP誘發(fā)的肝癌[106]。已有的關(guān)于DEHP對肝臟毒性、肝癌影響的研究，主要集中于單一污染物對動物或人體細(xì)胞的毒性試驗，缺乏聯(lián)合毒性試驗研究及對人體健康影響和流行病學(xué)調(diào)查研究，毒性作用機(jī)制也不夠明確。因此，DEHP暴露對人類肝臟毒性和肝癌的影響還需進(jìn)一步的研究。

2.3.3 DEHP對呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的毒性效應(yīng)

DEHP等PAEs物質(zhì)是誘發(fā)哮喘及其他過敏癥狀的因素之一，在PAEs物質(zhì)被吸入人體后，與組織蛋白結(jié)合形成抗原，激發(fā)過敏反應(yīng)，然后，抗原-抗體-肥大細(xì)胞復(fù)合物釋放炎癥性介質(zhì)導(dǎo)致支氣管痙攣和黏液的產(chǎn)生[107-108]。有學(xué)者對兒童哮喘病和室內(nèi)灰塵中DEHP等PAEs含量進(jìn)行研究[109]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)室內(nèi)灰塵中DEHP的濃度與兒童哮喘病顯著相關(guān)并存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。Kolarik等[110]對102名兒童持久性過敏癥患者和其室內(nèi)灰塵中DEHP的含量進(jìn)行研究，結(jié)果表明，患者室內(nèi)灰塵中DEHP的濃度(1.24 mg·g-1)高于對照者(0.86 mg·g-1)，室內(nèi)灰塵中DEHP濃度與兒童哮喘病顯著相關(guān)且呈現(xiàn)出劑量-效應(yīng)關(guān)系。此外，DEHP暴露還會影響巨噬細(xì)胞等多種免疫細(xì)胞[111-112]。因此，DEHP暴露會通過影響抗原、免疫細(xì)胞等對人類呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)產(chǎn)生毒性效應(yīng)，但DEHP對呼吸系統(tǒng)影響的機(jī)制還需進(jìn)一步的研究。

近年來，DEHP對神經(jīng)系統(tǒng)的毒性效應(yīng)逐漸受到關(guān)注。周佩等[113]對灌胃方式暴露DEHP后的小鼠的神經(jīng)行為學(xué)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力及行為學(xué)控制能力降低，抑郁情緒增加。陳莉等[114]通過研究發(fā)現(xiàn)，DEHP可導(dǎo)致金鯽魚腦細(xì)胞DNA的損傷。Andrade等[115]研究發(fā)現(xiàn)，圍生期母鼠暴露于DEHP后會對子代下丘腦視前區(qū)的芳香化酶活性產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步影響腦內(nèi)性激素的水平，擾亂其對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用。性激素對動物神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育起著至關(guān)重要的調(diào)控作用，然而具有環(huán)境雌激素活性的DEHP會通過干擾內(nèi)源性激素來對神經(jīng)系統(tǒng)造成影響[116]。目前DEHP對神經(jīng)系統(tǒng)影響的研究多集中于哺乳動物，并且機(jī)制還不明確，也需加強(qiáng)對人體神經(jīng)系統(tǒng)影響和流行病學(xué)的調(diào)查研究。

2.3.4 DEHP的人體健康基準(zhǔn)研究

在人體健康基準(zhǔn)的研究方面，US EPA至今共推薦了121種污染物(化學(xué)的、生物的)的人體健康水質(zhì)基準(zhǔn)值，旨在保證水體中的污染物不對人體健康產(chǎn)生毒害效應(yīng)。US EPA推薦的人體健康水質(zhì)基準(zhǔn)值分別從“消費水和水生生物(魚等)”和“僅消費水生生物(魚等)”2個方面進(jìn)行計算，并由各州和授權(quán)的相關(guān)機(jī)構(gòu)來決定采用何種基準(zhǔn)值。2015年US EPA推薦的DEHP的“消費水和水生生物(魚等)”和“僅消費水生生物(魚等)”的人體健康水質(zhì)基準(zhǔn)值分別為0.32和0.37 μg·L-1[117]，由此可見，本文1.1.4節(jié)中部分地區(qū)水體中的DEHP可能會對當(dāng)?shù)厝梭w健康產(chǎn)生影響。此外，推導(dǎo)人體健康水質(zhì)基準(zhǔn)值所涉及到人均體重、日飲用水量、魚類消費量等參數(shù)因地域、人種等的差異而不同，因此，我國應(yīng)建立基于本土參數(shù)的我國DEHP的人體健康水質(zhì)基準(zhǔn)值。

3 結(jié)論與展望(Conclusion and prospect)

隨著DEHP的廣泛使用，其對環(huán)境的污染和毒性效應(yīng)受到普遍關(guān)注，現(xiàn)有研究在環(huán)境暴露和毒性效應(yīng)等方面取得了較大進(jìn)展，但仍存在以下問題亟需解決：

a) 隨著DEHP的廣泛使用，其在水、土壤、空氣等各個環(huán)境要素以及食物、飲用水中已被普遍檢出，并已成為全球性的一種環(huán)境有機(jī)污染物。但是，現(xiàn)有的DEHP環(huán)境暴露調(diào)查還不夠系統(tǒng)和全面，不能全面反映我國各區(qū)域、各流域的系統(tǒng)的DEHP暴露情況。此外，由于我國DEHP環(huán)境基準(zhǔn)值的缺乏，導(dǎo)致我國現(xiàn)有的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(地表水GB 3838—2002的基本項目、地下水GB/T 14848—1993、空氣GB 3095—2012等)中缺乏DEHP的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值，缺乏開展DEHP環(huán)境污染狀況評價的科學(xué)依據(jù)。因此，需全面系統(tǒng)地開展DEHP的環(huán)境暴露調(diào)查，并制定DEHP的相關(guān)環(huán)境基準(zhǔn)值與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)限值。

b) DEHP在水中的溶解度較低，在土壤中易被土壤有機(jī)質(zhì)吸附，因此，現(xiàn)有研究表明DEHP對水生生物和陸生生物的急性毒性較低，但會對水生生物的繁殖、生長等慢性指標(biāo)和土壤微生物的生物量、生物多樣性等指標(biāo)產(chǎn)生毒性效應(yīng)。因此，在DEHP的生態(tài)毒性效應(yīng)方面，需加強(qiáng)對水生生物和陸生生物的繁殖、生長等慢性毒性效應(yīng)的研究。

c) 人體可以通過食物、飲用水、呼吸、皮膚接觸、靜脈注射等多種途徑暴露于DEHP，并對生殖發(fā)育系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟等產(chǎn)生毒性效應(yīng)，但是，現(xiàn)有的DEHP健康毒性研究主要集中于單一污染物對動物的毒性試驗，毒性作用機(jī)制還不夠明確，缺乏聯(lián)合毒性試驗研究及對人體健康影響和流行病學(xué)調(diào)查研究。因此，需進(jìn)一步加強(qiáng)DEHP的人體健康毒性效應(yīng)及機(jī)制研究，此外，還需開展DEHP的聯(lián)合毒性研究及對人體健康影響的流行病學(xué)調(diào)查研究。

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EnvironmentalPollutionandToxicityofDEHP

Wang Xiaonan, Zhang Yu, Wang Wanhua, Yu Ruozhen*, Liu Zhengtao, Cao Yu, Chen Lihong, Sun Dongyan

State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, State Environmental Protection Key Laboratory of Ecological Effects and Risk Assessment of Chemicals, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

10.7524/AJE.1673-5897.20160718001

2016-07-18錄用日期2016-09-23

1673-5897(2017)3-135-16

X171.5

A

余若禎(1969-)，女，博士，副研究員，主要從事生態(tài)毒理學(xué)與人體健康風(fēng)險評價研究，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇。

國家水體污染與治理科技重大專項(2012ZX07501-003)

王曉南(1986-), 男, 助理研究員, 研究方向為生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境基準(zhǔn), E-mail: wangxn@craes.org.cn

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: yuruozhen@tsinghua.org.cn.

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