菜心對壬基酚的吸收累積特性研究

陳麗紅

（深圳市環(huán)境工程科學技術中心有限公司廣東深圳518057）

菜心對壬基酚的吸收累積特性研究

陳麗紅

（深圳市環(huán)境工程科學技術中心有限公司廣東深圳518057）

壬基酚是一種環(huán)境激素（又稱內(nèi)分泌干擾物），能通過食物鏈在生物體內(nèi)不斷蓄積，對生殖系統(tǒng)等具有毒性作用。NP廣泛分布于水體、沉積物、城市污泥等介質(zhì)中。通過室內(nèi)人工配制的NP土壤盆栽菜心，采用高效液相色譜-紫外檢測器分析測定研究菜心對NP的吸收累積特性。

壬基酚；菜心；吸收累計特性

1　實驗背景

壬基酚（NonylPhenol，NP）又稱壬基苯酚，分子式為C15H24O，是一類主要由壬基酚組成的各種異構體的混合物［1］。NP是一種公認、典型的人工合成環(huán)境激素（又稱內(nèi)分泌干擾物），能通過食物鏈在生物體內(nèi)不斷蓄積，對內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫力系統(tǒng)等均具有毒性作用。因此，有研究表明，NP具有難降解性及疏水性、脂溶性和生物累積性，即使排放的濃度很低，也極具危害性。環(huán)境中的NP主要是壬基酚聚氧乙烯醚（NPnEO）分解或降解產(chǎn)生的。NPnEO廣泛用作乳化劑、分散劑，是合成洗滌劑主要原料。在工業(yè)清洗、紡織印染、造紙、皮革化工、化纖油劑、油田助劑、農(nóng)藥、乳液聚合等工業(yè)領域有著廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年約有50× 104t的NP進入水體或土壤，我國的NPnEO年產(chǎn)量達到5t～6t，使用后的NPnEO主要通過工業(yè)廢水和城市污水處理系統(tǒng)進入水體，也有一部分直接排放進入環(huán)境，因此，NP廣泛分布于水體、沉積物、城市污泥等介質(zhì)中。

2　研究的內(nèi)容與目的

通過室內(nèi)人工配制的NP土壤盆栽菜心，采用高效液相色譜-紫外檢測器分析測定研究菜心對NP的吸收累積特性，從而為蔬菜中NP污染的防治和農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

3　試驗方法

本項目盆栽試驗是在玻璃網(wǎng)室進行。采用四種不同土壤（廣州水稻土、菜園土、赤紅壤和惠州水稻土），采用人工配制NP污染土壤的盆栽試驗。

（1）供試土壤采集后于室內(nèi)風干、粉碎過篩，并測定其基本理化性質(zhì)。盆栽菜心采用適宜的瓷盆和用土量，再施用適量尿素、磷酸二氫鉀和氯化鉀作為化肥。（2）選擇NP，按計量溶解于丙酮中，設置四個不同濃度，再將其與過篩后的盆栽土壤土混勻，并置于通風處自然晾干，然后再與未過篩的盆栽土壤土混勻并置于瓷盆中。（3）采用育苗再移盆與種子直播法進行實驗，每盆固定幼苗數(shù)量和重復次數(shù)，隨機排列，分別于盆栽后的第0d，20d，30d均勻采取土樣，盆栽30d后收割蔬菜，按根系、莖和葉分別采集植物樣品。同時將盆栽后土壤分別倒出混勻，按四分法采集各盆土壤樣品。（4）盆栽過程中用去離子水澆淋，不使用農(nóng)藥。每次澆灌的水量控制在無水滲出盆外為準。（5）將經(jīng)挑選的菜心用0.1%氯化汞消毒清洗后，直接播種到裝有污染土壤的盆中，待植物長出幼苗后，進行間苗，每盆留8株。60天后采收菜心，用不銹鋼剪刀從土表面將植株剪斷，分地上部（莖葉）和地下部（根系）測定。植株莖葉樣品立即用去離子水輕輕清洗表面灰塵，植株根部先用自來水將其表現(xiàn)土洗凈再用去離子水潤洗，等大部分水分散失后，烘干（45℃~50℃）后粉碎備測。再同時采集土壤樣品，于4℃保存，分析前將其自然風干后粉碎過篩備測。

4　樣品前處理

盆栽菜心莖葉和根系的預處理均采用超聲波抽提法，所用提取劑為二氯甲烷和甲醇的混合溶劑（二氯甲烷/正己烷：9：1）。

處理流程，首先用電子天平秤稱取土壤樣品和蔬菜樣品，分別加入到三角瓶中后，向瓶中加入適量有機溶劑，放入超聲波清洗機進行超聲處理，而后去上清液加入試管中，再用離心機進行離心，轉移試管上清液至燒瓶并封口待用。再次重復超聲，離心處理步驟兩次，將所得上清液合并；之后用旋轉蒸發(fā)儀將所得的清液加熱蒸發(fā)，濃縮后，采用無水硫酸鈉——硅膠層析柱凈化扥里，而后用混合溶劑洗脫；最后再用旋轉蒸發(fā)儀進一步濃縮，在進行高效液相色譜分析前，用氮吹儀吹干，再用微量進樣針移取甲醇并定容后，上機檢測。

5　主要研究結果如下

5.1不同污染水平（0 mg/kg、20 mg/kg、40 mg/kg、80mg/kg）NP對菜心的生長和生物量產(chǎn)生影響。

5.2采用四種土壤設置NP相同濃度（40mg/kg）盆栽菜心，結果顯示，菜心莖葉比根系更易富集殘留NP，且水稻土盆栽菜心更易吸收累計NP。人工配制不同污染水平赤紅壤盆栽菜心，其莖葉與根部對NP的吸收累積量會隨NP添加濃度的增加而上升。這與曾巧云等對菜心對鄰二甲酸酯吸收途徑的初步研究結果相符，菜心根系和莖葉可以吸收累計PAEs化合物，并與土壤污染程度成正比［2］。

5.3同樣條件下，菜心對NP的遷移系數(shù)均大于1，NP在菜心莖葉中的含量高于其根部，并且：赤紅壤＞水稻土＞惠州水稻土＞菜園土。遷移系數(shù)隨著污染水平的提高而減小，這可能是高污染水平抵制了植物的生長，阻礙菜心水體運輸系統(tǒng)。

5.4盆栽菜心對NP的生物富集系數(shù)（BCF）在0.195～0.528之間。赤紅壤盆栽菜心，低污染水平下處理的BCF略高于高水平下處理，且菜心莖葉BCF均高于根系。

6　結語

通過本次實驗，我們可以看到NP對菜心的生長和生物量影響顯著，極有可能也會通過土壤、水體等介質(zhì)污染其它農(nóng)作物，從而通過食物鏈在生物體內(nèi)不斷蓄積，進而威脅食品安全。因此，呼吁相關責任部門。

［1］孫勝龍.環(huán)境激素與人類未來.北京：化學工業(yè)出版社.2004：4-6.

［2］曾巧云，莫測輝，蔡全英，等.菜心對鄰苯二甲酸酯PAEs吸收途徑的初步研究.農(nóng)業(yè)工業(yè)學報，2005，21（8）：137-141.

陳麗紅（1988—），女，廣東，本科，環(huán)境工程師，從事土壤修復。