增塑劑是用來提高塑料的可塑性能的添加劑。目前使用的增塑劑主要是酞酸酯類化合物。據(jù)估計,酞酸酯類化合物在20世紀(jì)80年代初的世界年產(chǎn)量已超過130萬噸。其中約95%用做增塑劑,其余5%則用做農(nóng)藥載體、驅(qū)蟲劑、燃料助劑、化妝品和香料的調(diào)配劑以及涂料和潤滑劑。酞酸酯類增塑劑中應(yīng)用最多的是酞酸二異辛酯,其次是酞酸二丁酯。工業(yè)上大量生產(chǎn)和生活中廣泛使用塑料制品引起環(huán)境污染的則主要是鄰苯二甲酸酯。

　　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(yè)區(qū)的雨水、河水、海水中的酞酸酯含量比多氯聯(lián)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(tài)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(yè)區(qū)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(wěn)定,不易分解,主要來自工農(nóng)業(yè)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(yè)煙塵的沉降。污水灌溉、塑料廢品的堆積、農(nóng)用塑料薄膜等長期受雨水浸淋,可使局部土壤嚴(yán)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(qū)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(zhì)中酞酸酯含量可積累到相當(dāng)高的程度,如美國俄亥俄河下游底質(zhì)中檢出酞酸酯達0.8%。這些酞酸酯在水質(zhì)發(fā)生變化時可以釋放出來,和水中含量呈動態(tài)平衡,并污染底棲生物。

　　2　酞酸酯的危害

　　2.1　酞酸酯對生態(tài)系統(tǒng)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(nèi)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(nèi)酞酸酯的含量可達1.34×10-6,濃縮了13400倍。生物富集的結(jié)果,對生態(tài)系統(tǒng)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(nèi)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于急性毒性試驗的半數(shù)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(fā)育畸形。在不同地區(qū)捕獵所得的魚類和野生動物體內(nèi)酞酸酯的含量與各地區(qū)的污染程度是一致的。此外,在家禽、家畜體內(nèi),在植物精油、綠茶精油、玉米粉、面粉、食鹽及其他食品和調(diào)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(shè)備的車船、用聚氯乙烯建材裝修的住宅等的局部環(huán)境空氣中,酞酸二丁酯的含量可達到1.2mg/m3(啟用3年之內(nèi))。生產(chǎn)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(zhuǎn)期間可進入體內(nèi)150mg酞酸二異辛酯。心臟病人使用的體外循環(huán)裝置,一次手術(shù)期間可進入體內(nèi)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(jīng)系統(tǒng)有損傷作用,可引起多發(fā)神經(jīng)炎和感覺遲鈍、麻木等癥狀。酞酸酯類對中樞神經(jīng)系統(tǒng)也有抑制和麻醉作用。醫(yī)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(nèi)。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(fā)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(yù)防措施有毒或難以生物降解的增塑劑品種應(yīng)停止使用。對于生產(chǎn)增塑劑的車間和工廠,應(yīng)嚴(yán)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(yīng)盡可能選用易降解、毒性小的增塑劑品種,使用劑量也應(yīng)嚴(yán)格控制。食品容器等食品包裝行業(yè)盡量避免使用填加了大量酞酸酯的包裝材料。對于環(huán)境中已經(jīng)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(fā)生初步的和最終的生物降解。Mathur和Rouatt分離出細(xì)菌Serratia MarcescensBizio,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(chǎn)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(nèi)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(nèi),該細(xì)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(fā)現(xiàn)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(zhì)中的趨勢。Matsu do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(shù)據(jù),這種分配作用大大提高了其表觀溶解度。Fairbanks等人根據(jù)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(nèi))。這說明,在自然環(huán)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(jù)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(yīng)過程。另外,鄰苯二甲酸酯類也可以發(fā)生揮發(fā)作用,但由于其蒸氣壓較低,因而揮發(fā)作用較小。目前,尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)鄰苯二甲酸酯類光解的報道。但根據(jù)其在紫外、可見光范圍內(nèi)無吸收這一現(xiàn)象,可以推斷它們很難進行光化學(xué)反應(yīng)。