农田土壤中有机磷酸酯的污染状况及健康风险研究进展

背景介绍有机磷酸酯（OrganophosphateEsters,OPEs）是一类以磷酸为中心的半挥发性有机化合物，根据取代基的不同可分为烷基类OPEs、卤代类OPEs和芳烃类OPEs（见表1）。因其良好的阻燃特性，OPEs已被广泛用作各种工业产品和商业用品的添加剂，如电子设备、建筑装饰材料、聚氨酯泡沫塑料、纺织品、玩具用品等。目前，在不同的环境基质中均发现了OPEs，包括水体、大气、灰尘以及土壤等。环境当中广泛分布的OPEs不可避免地会被人体通过呼吸、饮食等多种方式摄入。研究发现，在采集的多种人体样本中均含有浓度不等的OPEs，包括血液、头发、尿液、胎盘等，这将会对人体产生潜在的健康威胁。表1

典型OPEs的基本信息文章亮点1.重点分析农田土壤中OPEs的主要来源、分布情况和植物对OPEs的吸收、转运、代谢及其健康风险;2.进一步推进与OPEs污染和生物效应相关的微观机制，为农田土壤OPEs污染和人体健康风险的后续研究工作提供参考。内容简介1

农田土壤中OPEs的主要来源1.1

远程大气输送OPEs可以通过远程大气输送作用进入土壤环境。通过监测加拿大和北极采集的空气样本发现了OPEs具有远程大气输送的潜力。1.2

大气沉降大气中存在的OPEs可以通过干沉降和湿沉降的方式进入土壤。首先，干沉降是将污染物从大气转移到地面的重要途径。包括OPEs在内的多种半挥发性有机物通过与大气颗粒物结合可实现干沉降。1.3

空气-土壤交换土壤被认为是大气中OPEs主要的环境归宿。土壤有机质会直接吸收气相OPEs，而土壤赋存态OPEs也可通过挥发返回大气中。1.4

污水灌溉水体中OPEs浓度较高，含OPEs污水的灌溉易对农田土壤造成不利影响。即使经过污水处理厂处理后OPEs仍然存在，比如在中国珠江三角洲地区的污水处理厂采集的出水样本中检测到了大量的OPEs，总浓度达65.8～2842ng/L。1.5

地膜应用地膜常被用于农业生产活动，有助于土壤的保温和湿度控制。作为农业大国，我国在2018年的地膜使用总量已达1.436亿吨。塑料是地膜主要成分，而有机亚磷酸酯抗氧剂是塑料中使用较多的辅助抗氧剂，在土壤环境中可被氧化为OPEs。2

农田土壤中OPEs的分布情况农田土壤是OPEs的重要归宿之一。土壤中的有机质对于有机化合物具有吸附作用，当OPEs进入土壤环境后，其在土壤介质中的吸附行为是影响OPEs迁移的主要因素。3

植物对OPEs的吸收、转运和代谢植物根围是OPEs吸收的主要部位，而OPEs疏水性的差异会影响其在植物不同部位的累积效应。此外，由于OPEs在植物体内的向上运输主要依赖蒸腾作用，那些疏水性较高的物质如TPhP更易被植物根部吸收；相反，亲水性OPEs则往往向枝条、叶片、果实等方向转移。4

农田土壤中OPEs对人体暴露的影响研究表明，不同类型的OPEs在生物体内会引起不同的急性毒性、慢性毒性以及生殖发育毒性等。5

结论与展望OPEs的广泛使用是导致其环境积累效应的关键因素，而农田土壤是OPEs赋存的主要介质之一。鉴于农田土壤与人类食品开发及人类健康的密切关系，OPEs的潜在污染及其风险阻控是值得关注的内容。目前，OPEs在不同农作物中的分布特征、转化机制、代谢产物等相关研究尚不充分，而有关其人体暴露的相关