孫翠竹，李富云，涂海峰，賈芳麗，李鋒民

中國(guó)海洋大學(xué)，近海環(huán)境污染控制研究所，海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島 266100

鄰苯二甲酸酯類對(duì)水生食物鏈的影響研究進(jìn)展

孫翠竹，李富云，涂海峰，賈芳麗，李鋒民*

中國(guó)海洋大學(xué)，近海環(huán)境污染控制研究所，海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島 266100

鄰苯二甲酸酯類(PAEs)增塑劑被普遍用于塑料制品中，在大氣、水等環(huán)境中廣泛存在，其潛在危害受到關(guān)注。水環(huán)境中的PAEs，從藻類等初級(jí)生產(chǎn)者吸收，到浮游動(dòng)物、游泳動(dòng)物等通過(guò)鰓和皮膚直接接觸或捕食攝取，在水生生物之間轉(zhuǎn)化和傳遞。筆者總結(jié)了PAEs在水生食物鏈中不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體的含量，分析了PAEs在食物鏈中富集和轉(zhuǎn)化的影響因素(辛醇-水分配系數(shù)Kow、代謝轉(zhuǎn)化、生長(zhǎng)階段等)。目前的研究表明PAEs可能在食物鏈中傳遞，最終在較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體中富集。同時(shí)總結(jié)了5種PAEs(鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酯丁芐酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯和鄰苯二甲酸二甲酯)對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)的研究進(jìn)展，已有研究表明PAEs對(duì)藻類的細(xì)胞器和抗氧化體系，對(duì)魚類的生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和抗氧化體系都有一定程度損傷。PAEs在食物鏈中傳遞和富集現(xiàn)象的存在會(huì)對(duì)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)水生生物產(chǎn)生潛在危害。針對(duì)目前PAEs在食物鏈中傳遞的研究數(shù)量較少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等問(wèn)題，對(duì)未來(lái)研究方向做了簡(jiǎn)要分析和展望。

鄰苯二甲酸酯；水生食物鏈；毒性效應(yīng)；辛醇-水分配系數(shù)；代謝轉(zhuǎn)化

鄰苯二甲酸酯(phthalate esters, PAEs)，作為一類廣泛使用的增塑劑，通常指鄰苯二甲酸與4～15個(gè)碳的醇形成的酯[1]。常被添加于兒童玩具、輸液管等醫(yī)療用品、建筑材料等中以增加塑料制品的強(qiáng)度和可塑性，并且可以作為指甲油、化妝品等的生產(chǎn)原料。我國(guó)每年的鄰苯二甲酸酯消耗量巨大，超過(guò)一百萬(wàn)t[2]，PAEs在塑料中以范德華力和氫鍵與其他材料相結(jié)合，結(jié)構(gòu)松散，作用力小，隨著時(shí)間的推移和環(huán)境的變化，很容易從塑料制品中解離并進(jìn)入環(huán)境[3]。因而導(dǎo)致鄰苯二甲酸酯在環(huán)境中分布廣泛，成為一類普遍存在的有毒污染物。

PAEs作為一類內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，能夠在環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，不易被降解，具有三致作用[4](致癌、致畸、致突變)，隨著在食物鏈的傳遞，部分PAEs會(huì)逐漸富集，可能進(jìn)入人體，對(duì)人類健康產(chǎn)生威脅。研究發(fā)現(xiàn)PAEs中對(duì)水生生物表現(xiàn)有毒性作用的主要有7種：DBP(鄰苯二甲酸二丁酯，dibutyl phthalate)、DMP(鄰苯二甲酸二甲酯，dimethyl phthalate)、DEP(鄰苯二甲酸二乙酯，diethyl phthalate)、BBP(鄰苯二甲酸丁基芐基酯，butyl benzyl phthalate)、DIBP(鄰苯二甲酸二異丁酯，di-isobutyl phthalate)、DAP(鄰苯二甲酸二烯丙酯，diallyl phthalate)、DEHP(鄰苯二甲酸二辛酯，di-2-ethylhexyl phthalate)[3,5]。PAEs的辛醇-水分配系數(shù)(Kow)越高越容易被生物體吸收，Kow隨分子質(zhì)量的增加而逐漸增加，lgKow<6毒性更強(qiáng)，lgKow>6的PAEs脂溶性較好，易進(jìn)入生物體，但因其進(jìn)入水環(huán)境的量也較少，且易被生物體降解，故在生物體中的檢出量較少，表現(xiàn)出較弱的毒性[6]。近幾年，酒鬼酒中增塑劑超標(biāo)事件，臺(tái)灣塑化劑污染食品事件等使PAEs等增塑劑的危害逐漸引起人們的關(guān)注。

PAEs的研究目前主要有：生物樣品及水體中PAEs的提取檢測(cè)和來(lái)源分布；PAEs對(duì)水生生物(如藻、底棲生物、魚等)個(gè)體的毒性作用；PAEs在水生食物鏈中的傳遞和富集。來(lái)源分布、生物毒性、富集傳遞在研究其生態(tài)效應(yīng)和環(huán)境潛在危害方面具有重要意義。

圖1 水生環(huán)境中鄰苯二甲酸酯(PAEs)的來(lái)源及遷移轉(zhuǎn)化Fig. 1 Source and transformation of phthalate esters (PAEs) in aquatic environment

1 水生環(huán)境中PAEs的歸趨及毒性(Fate and toxicity of PAEs in aquatic environment)

1.1 水生食物鏈中PAEs的來(lái)源

水環(huán)境中PAEs的來(lái)源有2種：生物產(chǎn)生和人為合成。在自然條件下16種淡水藻和藍(lán)藻細(xì)菌均能產(chǎn)生DBP或MEHP(mono (2-ethylhexyl) phthalate, 鄰苯二甲酸單(2-乙基己基)酯)，并且在一定條件下會(huì)釋放到環(huán)境中[7]，而PAEs更多地來(lái)自人工合成，通過(guò)不同途徑進(jìn)入水環(huán)境。工業(yè)廢水及農(nóng)業(yè)污水的排放，塑料廢棄物的淋溶等均可直接或隨地表徑流進(jìn)入水體[8]；大氣中的PAEs會(huì)隨降水和大氣沉降等過(guò)程進(jìn)入水體[9]；沉積物中的PAEs也會(huì)通過(guò)解吸附進(jìn)入水體。

PAEs進(jìn)入水體后，可以與藻類、浮游動(dòng)植物、游泳動(dòng)物等直接接觸進(jìn)入體內(nèi)，還可以通過(guò)攝食進(jìn)入高營(yíng)養(yǎng)級(jí)水生生物體內(nèi)，沿食物鏈傳遞和富集(如圖1)。影響水環(huán)境中PAEs濃度的因素有大氣沉降、徑流輸入量、食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體的吸收代謝、微生物的降解等。

1.2 PAEs在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的分布

通過(guò)各種途徑[10]進(jìn)入河流、湖泊、海洋等水體的PAEs，經(jīng)過(guò)水生生物體直接接觸和攝食等過(guò)程，最終存在于各營(yíng)養(yǎng)級(jí)水生生物體中，因而在水生環(huán)境中被廣泛檢出，表1中列舉了各種PAEs的存在濃度。在水相中的濃度范圍為0～5 μgL-1；沉積物中濃度在0～246 μgg-1之間；水生食物鏈中的不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)PAEs濃度范圍在0～0.7 μgg-1。對(duì)于同一水環(huán)境，沉積相中PAEs含量明顯高于水相，由于PAEs(尤其是高分子質(zhì)量的PAEs)的Kow較高，水溶性低，更易被沉積物吸附而進(jìn)入沉積相；生物降解是PAEs的主要去除途徑，沉積物中的厭氧條件PAEs降解速率較低，更難被降解[11]。對(duì)于不同區(qū)域水環(huán)境，檢測(cè)出的各類PAEs含量在國(guó)內(nèi)水體中較國(guó)外要低，沉積物中含量差別不大，原因在于國(guó)內(nèi)外對(duì)PAEs的檢測(cè)儀器和方法存在差異，河流周圍的經(jīng)濟(jì)狀況不同，例如，沉積物中PAEs含量較高的False Creek(加拿大)和長(zhǎng)江武漢段均為工業(yè)發(fā)達(dá)、人口密集區(qū)，人為活動(dòng)加大了污染物的輸入，而遠(yuǎn)離工業(yè)區(qū)的Asejire Lake(尼日利亞)和江漢平原含量相對(duì)較低。水生生物體中DEP、DBP、BBP、DEHP、DMP均不同程度檢出，檢測(cè)結(jié)果顯示PAEs含量在藻類和浮游動(dòng)物(平均0.00274 μg·g-1)中較魚類(平均0.343 μg·g-1)低，對(duì)比于其他有機(jī)污染物，PAEs可能隨食物鏈傳遞，最終在較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體中富集。

1.3 PAEs對(duì)水生生物的毒性作用

PAEs的存在對(duì)水生生物體的生長(zhǎng)發(fā)育，生殖、內(nèi)分泌代謝等生物過(guò)程有不同的影響，表現(xiàn)出不同程度的毒性。表2總結(jié)了5種PAEs(DBP、DEP、BBP、DEHP和DMP)對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)。這些研究成果表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

(1)為縮短研究周期，多以亞急性毒性實(shí)驗(yàn)為主要研究方法，環(huán)境中PAEs濃度為“μg·L-1”，而實(shí)驗(yàn)濃度多在“mg·L-1”級(jí)別，以接近于環(huán)境中PAEs的濃度進(jìn)行試驗(yàn)的研究很少，如Corradetti等[21]研究了短期暴露于環(huán)境濃度(0.2、20 μg·L-1)DEHP下對(duì)斑馬魚生殖系統(tǒng)的影響，結(jié)果顯示DEHP通過(guò)作用于減數(shù)分裂，使精子中DNA斷裂，減少胚胎產(chǎn)率損害斑馬魚生殖系統(tǒng)。

(2)針對(duì)藻類和魚類的毒性效應(yīng)研究已經(jīng)廣泛開展，但對(duì)水環(huán)境中的浮游動(dòng)物和大型水生植物的研究較少，仍需對(duì)不同PAEs對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)水生生物體的毒性效應(yīng)進(jìn)行深入研究，目前對(duì)藻類的研究集中于PAEs的致毒機(jī)理及藻類對(duì)PAEs的降解和富集，對(duì)魚類等動(dòng)物的毒性研究側(cè)重于PAEs對(duì)生殖系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的損傷及其致毒機(jī)理。

(3)藻類毒性實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)藻細(xì)胞中的SOD、CAT酶活會(huì)隨暴露時(shí)間變化，且PAEs暴露會(huì)作用于葉綠體或線粒體導(dǎo)致細(xì)胞畸形等氧化損傷，抑制藻類生長(zhǎng)，同時(shí)藻類對(duì)不同PAEs均存在不同程度的降解。

(4)魚類毒性試驗(yàn)結(jié)果的共同點(diǎn)是：SOD、CAT等酶活會(huì)隨暴露時(shí)間和濃度的不同而變化，PAEs會(huì)誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗氧化和免疫反應(yīng)，干擾魚體的生殖系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)功能，部分研究考察了PAEs在魚體的代謝途徑和場(chǎng)所[22]。

(5)水環(huán)境中通常多種PAEs以及其他污染物同時(shí)存在，研究不同PAEs或PAEs與其他污染物同時(shí)存在時(shí)的毒性效應(yīng)對(duì)探討PAEs在自然環(huán)境中的行為有重要意義。但目前關(guān)于聯(lián)合毒性的具參考價(jià)值的文獻(xiàn)很少，仍需深入研究，如Gao等[23]將DEP、DBP同時(shí)置于體系中，研究了新月菱形藻(C. closterium)，杜氏鹽藻(D. salina)，角毛藻(C. muelleri)對(duì)2種PAEs的降解效果，結(jié)果表明DEP單獨(dú)存在時(shí)降解速率較快，與DBP同時(shí)存在時(shí)，降解速率較慢，即DBP抑制了DEP的降解。

表1 不同介質(zhì)中5種PAEs的含量Table 1 The content of 5 kinds of PAEs in different media

注：“nd”表示低于檢出限濃度；“-”表示未檢測(cè)。DBP、DEP、BBP、DEHP和DMP分別表示鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸丁芐酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯和鄰苯二甲酸二甲酯。

Note: “nd” represents the concentration below the detection limit; “-” is not detected. DBP, DEP, BBP, DEHP and DMP stand for di-n-butyl phthalate, diethyl phthalate, butyl benzyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate and dimethyl phthalate.

2 水生食物鏈中影響PAEs富集的因素(Factors that affect the accumulation of PAEs in the food chain)

水生生物長(zhǎng)期與在環(huán)境中存在的PAEs接觸過(guò)程中，通過(guò)體外吸附、直接攝取、攝食、食物鏈傳遞，其積累富集到生物體內(nèi)的PAEs濃度會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)環(huán)境中濃度，危害性將被擴(kuò)大。影響其富集的因素有辛醇-水分配系數(shù)(Kow)、蒸汽壓、生物富集因子、環(huán)境中PAEs的濃度、生物體自身代謝轉(zhuǎn)化、生長(zhǎng)階段、食性等。

2.1 辛醇-水分配系數(shù)(Kow)

辛醇-水分配系數(shù)(Kow)是用來(lái)預(yù)測(cè)化學(xué)物質(zhì)在水、動(dòng)物脂質(zhì)、沉積物和土壤有機(jī)物中的分配的重要參數(shù)，直接反映有機(jī)物的疏水性，影響水生生物對(duì)水體中有機(jī)毒物的吸收[43]。不同種類PAEs在水中的Kow影響其對(duì)水生生物的毒性，例如：Stales等[5]發(fā)現(xiàn)，lgKow<6的PAEs對(duì)魚類和貝類的毒性更大，lgKow>6時(shí)，PAEs水溶性較低，減少了進(jìn)入生物體內(nèi)的機(jī)率，對(duì)水生生物表現(xiàn)出的毒性程度較低。Parkerton等[6]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于藍(lán)鰓太陽(yáng)魚、彩虹鱒魚、鰷等魚類，糠蝦、橈足類等浮游動(dòng)物，以及搖蚊等無(wú)脊椎動(dòng)物，PAEs對(duì)水生生物的LC50、EC50均與lgKow有關(guān)，且隨lgKow的升高而下降。Yang等[44]研究了DBP、DEP、DMP、DEHP對(duì)九孔鮑的胚胎毒性作用，結(jié)果表明，4種PAEs的毒性大小依次為：DBP>DEP>DMP>DEHP，主要原因是DEHP的側(cè)鏈較長(zhǎng)，lgKow較高，因此水溶性差，較難進(jìn)入水環(huán)境中，在胚胎中富集的量較少，而DBP、DEP、DMP在胚胎中富集的量和毒性大小也基本與其脂溶性相符。由此可見，Kow的大小將直接影響PAEs在水環(huán)境和生物體內(nèi)的含量和分布，進(jìn)而影響水生生物對(duì)PAEs的富集和傳遞。

表2 不同種類PAEs對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)Table 2 Toxic effects of different kinds of PAEs on aquatic organisms

注：*各種PAEs的主要來(lái)源參考自文獻(xiàn)[24]。ATPase為腺苷三磷酸酶，ACP為堿性磷酸酶，ALP為酸性磷酸酶，AchE為乙酰膽堿酯酶，SOD為超氧化物歧化酶，CAT為過(guò)氧化氫酶，GPx為谷胱甘肽過(guò)氧化物酶，MDA為丙二醛，LC50和EC50分別為半數(shù)致死濃度和半數(shù)效應(yīng)濃度。

Note: * the sources of PAEs is referred to reference [24]. ATPase is adenosine triphosphatase; ACP is alkaline phosphatase; ALP is acidic phosphatase; AchE is acetylcholinesterase; SOD is superoxide dismutase; CAT is catalase; GPx is glutathione peroxidase; MDA is malondialdehyde content; LC50and EC50is concentration for 50% of death effect and concentration for 50% of maximal effect.

2.2 代謝轉(zhuǎn)化

PAEs在水生生物體內(nèi)會(huì)進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化，包括積累、分散、消化等過(guò)程。PAEs在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)體內(nèi)均有不同程度的積累，在食物鏈的較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)PAEs發(fā)生分散，主要因?yàn)楦郀I(yíng)養(yǎng)級(jí)生物具有更強(qiáng)的代謝能力，能把攝入體內(nèi)的PAEs進(jìn)行消化和代謝[20,45]。Staple等[5]提出，生物的代謝轉(zhuǎn)化是影響PAEs在水生食物鏈中傳遞和積累的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)，小球藻在生長(zhǎng)后期體內(nèi)PAEs含量明顯下降，表明其可以降解體內(nèi)的部分PAEs[46]，。鄧冬富等[47]測(cè)定了長(zhǎng)江中的8種魚體內(nèi)的PAEs含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的大眼鱖和鯰比其他6種低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的魚體所含PAEs要低，原因是高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的魚的代謝能力更強(qiáng)。Mackintosh等[18]研究了PAEs在海洋水生食物鏈中4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的傳遞，結(jié)果表明，代謝轉(zhuǎn)化是PAEs去除的主要途徑。代謝能力隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而升高，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)受試生物的PAEs含量更低，因此PAEs并未表現(xiàn)出生物放大和富集現(xiàn)象。

從上面看出，Kow決定了PAEs進(jìn)入食物鏈中各生物體的量。而生物體的新陳代謝能力決定了生物體對(duì)PAEs的去除能力，2個(gè)因素共同影響著生物體內(nèi)PAEs的積累量。

2.3 其他因素

PAEs在生物體內(nèi)的富集還與蒸汽壓、生物富集因子、生長(zhǎng)階段、環(huán)境中PAEs的濃度、食性等因素有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，分配到懸浮顆粒、底泥、氣溶膠中的PAEs的量隨蒸汽壓的降低而增加，即蒸汽壓越低越容易在生物體內(nèi)富集[5]。生物體富集因子(BCF)的不同也會(huì)影響PAEs的富集，并且水生生物的富集因子的大小順序?yàn)椋很涹w動(dòng)物<甲殼動(dòng)物<魚類<藻類[5,46]。此外，處于不同生長(zhǎng)階段的生物體對(duì)PAEs的耐受能力不同，早期幼蟲階段對(duì)環(huán)境變化敏感，低濃度的PAEs就能致死，而成體耐受力強(qiáng)，可以在體內(nèi)富集較高濃度的PAEs并繼續(xù)通過(guò)食物鏈傳給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。也有研究發(fā)現(xiàn)，PAEs在水體中含量越大，魚體內(nèi)的積累量也越大，并且富集量與環(huán)境溫度也有關(guān)系[11,48]。水生生物主要通過(guò)食物鏈以及直接接觸等攝取PAEs，PAEs在食物鏈中的傳遞是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，同時(shí)受到多種因素的影響，而人類通過(guò)食用已被污染的食品，尤其是處于食物鏈中高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的魚類，攝取環(huán)境中PAEs，從而對(duì)健康造成危害。

3 PAEs在水生食物鏈中的傳遞(Delivery of PAEs in aquatic food chain)

目前，對(duì)于PAEs的研究大多是關(guān)于PAEs對(duì)生物個(gè)體的毒性作用，以及對(duì)水、食品、生物體中PAEs的檢測(cè)，但有關(guān)水生食物鏈中PAEs的傳遞和積累的研究較少。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)PAEs在水生食物鏈中的傳遞的研究處于初級(jí)階段，已有研究中選取的食物鏈也只是簡(jiǎn)單的二級(jí)食物鏈，如聶湘平等[49]研究了4種PAEs在龍須菜—籃子魚構(gòu)成的二級(jí)食物鏈中的積累放大，結(jié)果表明，4種PAEs均可以在此食物鏈中傳遞并最終到達(dá)籃子魚體內(nèi)，并且DEHP和DBP在籃子魚內(nèi)臟中有放大現(xiàn)象。姜琳琳[50]在由普通小球藻—真鯛魚構(gòu)成的二級(jí)食物鏈中研究了PAEs在食物鏈中的積累效應(yīng)，結(jié)果顯示，PAEs能夠通過(guò)捕食進(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)而在食物鏈中傳遞，并且在小球藻和真鯛魚中富集含量為：DEHP>DNOP(鄰苯二甲酸二正辛酯, di-n-octyl phthalate)>DBP>DEP>DMP。PAEs能夠通過(guò)食物鏈能夠在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間傳遞，并且不同的PAEs在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的積累量也不同，而對(duì)于PAEs是否能夠在食物鏈傳遞過(guò)程中逐漸放大，目前缺乏有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)，下一階段仍需進(jìn)一步研究。

水生食物鏈在環(huán)境污染中起著重要作用，并且與人體健康有著密切的關(guān)系[50]。不同的污染物在沿食物鏈的傳遞過(guò)程中，經(jīng)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞后，其濃度被生物放大還是稀釋，取決于食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的組成以及污染物自身的理化性質(zhì)[20]。在浮游植物→浮游動(dòng)物→魚類構(gòu)成的水生食物鏈中，有研究報(bào)道，Cd的濃度通常會(huì)隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而降低，然而Hg的濃度會(huì)隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而升高[51]。不同PAEs由于其Kow等性質(zhì)存在差異，因而隨食物鏈傳遞的結(jié)果也不同，比如，蝦類和螺類易富集DEP和DBP，而魚類和河蚌更容易富集脂溶性較強(qiáng)的DEHP[52]。在自然條件下，生物的生存環(huán)境和所處食物鏈都非常復(fù)雜，受污染的途徑也不止一種，因此研究PAEs在食物鏈中的傳遞不能僅限于簡(jiǎn)單的藻-魚類組成的二級(jí)食物鏈的研究，而應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加食物鏈長(zhǎng)度，調(diào)整各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類，全面地了解PAEs在食物鏈中傳遞的過(guò)程和影響。

4 展望(Outlook)

目前，PAEs的來(lái)源分布和毒性效應(yīng)均有了較多的研究，但是，其在食物鏈中的傳遞和富集對(duì)水生生物的潛在危害不可忽視，接下來(lái)應(yīng)進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題有：

(1)食物鏈毒性試驗(yàn)方法。PAEs在環(huán)境中廣泛存在，且易進(jìn)入生物體，在生物體內(nèi)長(zhǎng)期存在，并能沿食物鏈[49]進(jìn)行傳遞，因而其慢性毒性有重要研究?jī)r(jià)值，目前的研究則主要集中于急性毒性，有關(guān)PAEs的測(cè)定方法、藻類對(duì)PAEs的吸附降解、PAEs對(duì)生物體的毒理學(xué)作用等方面的研究相對(duì)全面，而缺乏在PAEs的慢性毒性和沿食物鏈傳遞、富集方面的參考數(shù)據(jù)。

(2)食物鏈中受試生物的選擇。目前國(guó)內(nèi)外研究所選受試生物多為模式生物，如斑馬魚[21]、青鱂魚[36]等，也有不少研究選用了地區(qū)代表性生物如我國(guó)多選擇鯉魚[31]、鯽魚[42]等作研究對(duì)象，采用這些具有區(qū)域代表性的受試生物有助于人們?nèi)媪私釶AEs的潛在危害。實(shí)際環(huán)境中PAEs的含量很低且存留時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)條件無(wú)法準(zhǔn)確反映，可能對(duì)PAEs的存在狀態(tài)、生物可利用性和毒性作用產(chǎn)生影響，因而今后應(yīng)適當(dāng)增加在環(huán)境濃度下，長(zhǎng)時(shí)間暴露的相關(guān)研究。自然條件下水環(huán)境中食物鏈復(fù)雜，而已有報(bào)道僅有關(guān)于二級(jí)食物鏈的研究，適當(dāng)延長(zhǎng)食物鏈長(zhǎng)度，結(jié)合自然狀態(tài)下的攝食途徑研究PAEs在食物鏈中的行為過(guò)程。

(3)不同種PAEs之間或與其他有毒物質(zhì)在食物鏈中的聯(lián)合毒性及傳遞。自然水環(huán)境中PAEs并不是單獨(dú)存在的，而是不同PAEs以及其他進(jìn)入水環(huán)境中的有毒物質(zhì)共存的，不同毒物之間通過(guò)相互作用可能影響各自的可利用性和毒性，因而研究不同有毒物質(zhì)的聯(lián)合毒性和同時(shí)存在時(shí)沿食物鏈的傳遞有其必要性。

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◆

Review on the Impact of Phthalate Esters on Aquatic Food Chain

Sun Cuizhu, Li Fuyun, Tu Haifeng, Jia Fangli, Li Fengmin*

Institute of Coastal Environmental Pollution Control, and Ministry of Education Key Laboratory of Marine Environment and Ecology, Ocean University of China, Qingdao 266100, China

Received 8 March 2016 accepted 15 July 2016

Phthalate esters are widely used as plasticizers in polymers to increase the flexibility. Phthalate esters are widespread in the atmosphere, water, and the potential of hazardous impact on organisms has aroused much concern. PAEs can be absorbed by algae, which are primary producers in food chain. The zooplankton and nekton obtain PAEs by absorbing from water through gill and skin or preying lower trophic level organisms. PAEs are common organic pollutants in the natural environment, which can be harmful to human health with the delivery through food chain. This paper summarized the PAEs content in different trophic levels of the food chain, and analyzed the effect factors of transformation and accumulation in the food chain (octanol - water partition coefficient, metabolism, growth stage, etc.). The results showed that PAEs may transfer in the food chain, ultimately enriched in higher trophic level organisms. The current findings conformed that some PAEs (di-n-butyl phthalate, diethyl phthalate, butyl benzyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate and dimethyl phthalate) have toxic effects on aquatic organisms. PAEs can damage algae cells and antioxidant systems, fish reproductive systems, endocrine systems and antioxidant systems. PAEs transformation and accumulation in the food chain is potentially harmful to higher trophic level organisms. The present paper pointed out the deficiency in current study and suggested the focus of future research.

phthalate esters; aquatic food chain; toxic effects; octanol-water partition coefficient; metabolic transformation

國(guó)家自然科學(xué)基金(51378480)；國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)-山東省人民政府聯(lián)合資助海洋科學(xué)研究中心項(xiàng)目(U1406403)；973課題(2015CB453301)

孫翠竹(1993-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境生態(tài)學(xué)，E-mail：1327091051@qq.com

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: lifengmin@ouc.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20160308006

2016-03-08 錄用日期：2016-07-15

1673-5897(2016)6-012-13

X171.5

A

李鋒民(1975-)，男，教授，研究方向?yàn)楹Ｑ笊鷳B(tài)學(xué)。

孫翠竹, 李富云, 涂海峰, 等. 鄰苯二甲酸酯類對(duì)水生食物鏈的影響研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2016, 11(6): 12-24

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