我國溫室大棚鄰苯二甲酸酯（PAEs）污染及綜合控制技術研究進展

馮宇希，涂茜穎，馮乃憲，陳 昕，蔡全英，李彥文，莫測輝

（暨南大學生命科學技術學院，廣州 510632）

鄰苯二甲酸酯（Phthalate acid esters，PAEs）通常作為增塑劑被廣泛用于食品包裝袋、農(nóng)用塑料薄膜，以增強塑料產(chǎn)品的彈性和柔韌性[1]，并作為添加劑用于肥料、油漆、個人護理產(chǎn)品及殺蟲劑等[2]。PAEs全球產(chǎn)量高達3億t·a-1[3]，它們與塑料之間以非共價鍵形式結合[4]，在生產(chǎn)、使用和處理過程中容易被釋放進入環(huán)境。由于PAEs的廣泛使用[4]，導致其在土壤、水、空氣、污泥等環(huán)境介質(zhì)和生物體內(nèi)普遍檢出[5]。PAEs是典型的內(nèi)分泌干擾物，具有潛在的生殖毒性和“三致”效應[6-7]，因此，美國環(huán)境保護局（USEPA）將鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（DnOP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）、鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP）等6種PAEs化合物列為優(yōu)先控制有機污染物[8]。我國也將其中3種PAEs化合物（DMP、DBP、DOP）確定為環(huán)境優(yōu)控污染物[9]。

溫室大棚技術能夠突破季節(jié)限制實現(xiàn)蔬菜的速生、優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)，是滿足城市居民對蔬菜消費需求的重要保障和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的手段[10-11]。溫室大棚使用大量塑料棚膜，其中的PAEs可達20%～60%[5]。在生產(chǎn)過程中，PAEs會逐漸釋放進入大棚土壤及其空氣中，易被蔬菜吸收，并累積在可食部位。長期食用含有PAEs的農(nóng)產(chǎn)品會導致低劑量暴露，對人體產(chǎn)生一定健康風險[12]。溫室大棚常年處于封閉或半封閉狀態(tài)，具有高溫、高濕、高蒸發(fā)量和無雨水淋洗等特點，長期大量施用化肥導致土壤PAEs污染，進一步增加了大棚蔬菜PAEs殘留。北京、新疆、遼寧、吉林和福建5個農(nóng)膜使用區(qū)土壤PAEs含量＞10 kg·hm-2·a-1[13]；黑龍江、遼寧、山東、南京等地的蔬菜大棚土壤也受到不同程度的PAEs污染[14-15]，大棚蔬菜中PAEs含量達到每千克幾毫克至幾十毫克[16-17]。隨著溫室大棚栽培面積的不斷擴大，農(nóng)膜使用量逐年增加，其引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品安全問題和土壤環(huán)境問題日益突出，但目前對于我國溫室大棚土壤-蔬菜系統(tǒng)PAEs的污染狀況還缺乏整體了解。

目前關于設施農(nóng)田土壤以及蔬菜PAEs污染研究已有一些報道，但關于我國溫室大棚PAEs污染狀況及綜合控制技術的綜述論文還鮮見報道。為系統(tǒng)了解我國溫室大棚中的PAEs污染現(xiàn)狀及其所引發(fā)的潛在人體健康風險，本研究檢索了近幾年Web of Science（WOS）和中國知識基礎設施工程（CNKI）數(shù)據(jù)庫中的文獻共33篇，對珠三角（nsoil=691，nvegetable=346）、長 三 角（nsoil=360，nvegetable=454）、環(huán) 渤 海（nsoil=403，nvegetable=120）、東北（nsoil=68）等地區(qū)溫室大棚和露天種植系統(tǒng)中土壤、蔬菜PAEs污染調(diào)查數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析（表1），總結了我國溫室大棚土壤和蔬菜中PAEs污染狀況，評價了蔬菜中PAEs的人體日攝入量和健康風險，提出了控制溫室大棚PAEs污染的綜合技術，以期為溫室大棚的安全生產(chǎn)和保障農(nóng)產(chǎn)品安全提供科學依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)溫室大棚和蔬菜中DBP和DEHP濃度和檢出頻率最高，因此本文以DBP和DEHP作為評價溫室大棚土壤-蔬菜系統(tǒng)中ΣPAEs污染的代表性污染物。

1 溫室大棚系統(tǒng)PAEs來源

1.1 農(nóng)膜使用

隨著我國城市化迅速發(fā)展，溫室蔬菜生產(chǎn)規(guī)模不斷增大，農(nóng)膜覆蓋面積居世界第一位[18]。至2016年，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的塑料薄膜數(shù)量達260萬t，地膜使用量達到147萬t，農(nóng)膜覆蓋面積達1840萬hm2。我國農(nóng)膜使用量在不同區(qū)域和省份有較大差異，地膜覆蓋主要分布東北、華北、華東、華中、西南和西北地區(qū)，其中黑龍江、河北、山東、河南、四川等省份農(nóng)膜使用量高于其他省區(qū)[49]。新疆、山東和甘肅等蔬菜和棉花產(chǎn)區(qū)的農(nóng)膜使用和地膜覆蓋面積居全國前3位。新疆、甘肅等西北部地區(qū)屬干旱半干旱地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會大量使用農(nóng)膜保水，其中新疆棉田土壤中PAEs含量最高，達到 11.2～1232 mg·kg-1[50]。然而，關于我國西北地區(qū)大棚系統(tǒng)中土壤和蔬菜PAEs污染鮮有報道，需要加強該地區(qū)農(nóng)田（大棚）土壤-蔬菜系統(tǒng)PAEs狀況的調(diào)查研究。由于農(nóng)膜使用量大，回收成本高，全國地膜平均殘留率為19.7%，每年有大量農(nóng)膜殘留在土壤中，并不斷積累[51]，導致土壤和蔬菜具有較高的PAEs污染風險。有研究報道，溫室大棚土壤中PAEs濃度是露天土壤的2.5～3倍[52]，而溫室大棚蔬菜中PAEs含量是露天種植蔬菜的3～6倍[35，53]。

溫室大棚土壤蔬菜PAEs污染與農(nóng)膜中PAEs含量、膜厚度、大棚高度、棚齡和地膜顏色有關，如農(nóng)膜中DEHP含量越高、棚膜越厚、大棚高度越低、棚齡越小，芥菜、白菜、芹菜、菠菜、卷心菜、管葉、生菜、大蒜和莧菜等9種蔬菜中DEHP含量越高[17]。白色農(nóng)膜中主要PAE成分為DEHP，其ΣPAEs（119.39 mg·kg-1）要顯著高于黑色農(nóng)膜（50.84 mg·kg-1）[36]。對于長期使用黑色塑料膜覆蓋的土壤，PAEs濃度也非常高，可能由于黑色地膜更容易吸收熱量，地膜溫度升高，加速了PAEs的釋放[33]。通過4種不同種植模式的溫室大棚土壤PAEs濃度發(fā)現(xiàn)，溫室大棚土壤中PAEs濃度還與其種植模式有關[36]。溫室大棚+小棚+地膜+蔬菜模式與溫室大棚+地膜/或僅地膜+蔬菜模式中PAEs含量最高，約為3.18 mg·kg-1，其次是溫室大棚+地膜+蔬菜模式（1.88 mg·kg-1）和溫室棚膜覆蓋/不覆蓋交替+蔬菜模式（0.81 mg·kg-1）。

表1 我國不同地區(qū)土壤和蔬菜中PAEs的含量（mg·kg-1DW）Table 1 The content of PAEs in soil and vegetable in different regions of China（mg·kg-1DW）

1.2 糞肥施用

常用肥料 PAEs含量為 0.01～3.00 mg·kg-1[48，54]。據(jù)統(tǒng)計，2015年中國化肥消費量達到6020萬t，是1990年的兩倍多（2590萬t）；此外，雞糞、豬糞、牛糞、鴨糞等有機肥料中也被檢測出含有PAEs，其含量為 2.24～6.84 mg·kg-1[48]，高于化肥中的 PAEs濃度。施用的大量糞肥也是溫室大棚種植系統(tǒng)PAEs的重要來源。因此，化肥、有機肥的大量使用將增加PAEs引入，增大溫室大棚土壤和蔬菜的生態(tài)風險。

1.3 灌溉水源與灌溉方式

灌溉水源和方式是影響溫室大棚種植系統(tǒng)PAEs污染濃度的又一重要因素。溫室大棚灌溉水源一般來自地表水、地下水和自來水[54]，然而這些水源中常檢測出不同含量的PAEs[55-56]。我國每升地表水中PAEs檢出濃度為幾微克到十幾微克[57-58]。此外，污水作為灌溉水源，既可以增加土壤肥效，又可作為干旱/半干旱地區(qū)大棚種植的重要水源之一[19]。但目前我國污灌水質(zhì)缺乏有效監(jiān)管，大量未經(jīng)處理的污水直接應用于農(nóng)田灌溉，造成農(nóng)田PAEs污染。如廣州某污水灌溉農(nóng)業(yè)土壤中ΣPAEs含量高達33.6 mg·kg-1，其中DEHP含量為29.4 mg·kg-1；長期污水灌溉的天津郊區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中，DEHP和DBP濃度也相對較高[59]。灌溉方式也會影響農(nóng)田土壤中PAEs濃度與分布，如滴灌土壤中PAEs濃度要低于漫灌土壤，其中滴灌處理土壤PAEs主要分布在0～10 cm的表層土，漫灌處理土壤PAEs主要分布于10 cm以下的土層[60]。

2 溫室大棚系統(tǒng)PAEs污染現(xiàn)狀與日攝入量風險評價

2.1 我國土壤和蔬菜PAEs含量的地區(qū)差異

珠三角、長三角、環(huán)渤海和東北地區(qū)是中國工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)達、人口眾多、蔬菜消費量大的幾個地區(qū)，其農(nóng)膜使用量也位居全國前列，其中環(huán)渤海地區(qū)約100萬hm2、長江三角洲約40萬hm2、東北地區(qū)約32萬hm2和珠江三角洲地區(qū)約21萬hm2[61]。珠三角和長三角地區(qū)土壤中PAEs含量：DEHP＞DBP，環(huán)渤海地區(qū)土壤中PAEs含量：DBP＞DEHP，而珠三角和長三角地區(qū)蔬菜中PAEs含量：DBP＞DEHP，環(huán)渤海地區(qū)蔬菜中PAEs含量：DEHP＞DBP。土壤DBP含量最高的是環(huán)渤海地區(qū)（0.837 mg·kg-1），而DEHP含量最高的是珠三角地區(qū)（0.794 mg·kg-1）；長三角地區(qū)蔬菜中DBP和DEHP含量較珠三角和環(huán)渤海地區(qū)要高。調(diào)查區(qū)域內(nèi)蔬菜中PAEs含量普遍高于土壤PAEs含量，其中東北地區(qū)土壤中的PAEs含量低于其他地區(qū)（圖1）。經(jīng)統(tǒng)計分析，不同地區(qū)蔬菜、土壤PAEs含量與農(nóng)膜使用量相關系數(shù)（R2）分別為 0.975（P＜0.01）和0.457（P＜0.05），表明這可能與該4個地區(qū)的農(nóng)膜使用量有密切的關系。目前，我國尚未制定農(nóng)田土壤PAEs控制標準。美國土壤PAEs化合物控制標準DBP為0.081 mg·kg-1、DEHP為4.35 mg·kg-1。參照美國土壤PAEs化合物控制標準，我國土壤DBP含量的平均值全部超標，而DEHP含量未超標。

圖1 不同地區(qū)土壤和蔬菜中的PAEs含量Figure 1 The content of PAEs in soils and vegetables in different regions of China

2.2 有/無溫室大棚PAEs含量差異分析

溫室大棚系統(tǒng)中DBP（DEHP）含量分別為：土壤0.457（0.733）mg·kg-1，蔬菜1.508（1.831）mg·kg-1；露天種植系統(tǒng)DBP（DEHP）含量分別為：土壤1.283（1.389）mg·kg-1，蔬菜 0.841（0.659）mg·kg-1。通過對溫室大棚與露天種植土壤和蔬菜PAEs含量對比分析發(fā)現(xiàn)，溫室大棚種植體系中蔬菜的PAEs含量要高于露天種植（圖2）。溫室大棚棚膜和地膜在使用過程中，會向土壤和空氣中持續(xù)釋放PAEs，導致PAEs在土壤和蔬菜中的累積。研究發(fā)現(xiàn)，南京地區(qū)典型溫室大棚蔬菜中 Σ6PAEs（DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DnOP）累積量為0.79～7.3 mg·kg-1，是露天蔬菜的2～3倍，其中DEHP濃度為4.3 mg·kg-1，高于歐盟食品最高濃度限制值（1.5 mg·kg-1）[13]，這主要由于棚膜中揮發(fā)出的PAEs在半封閉系統(tǒng)中的擴散能力受到一定的限制，溫室大棚空氣中PAEs濃度增加，同時土壤中PAEs揮發(fā)至溫室大棚空氣中，也會導致溫室大棚蔬菜PAEs含量升高[62]。統(tǒng)計分析表明，露天種植系統(tǒng)土壤PAEs含量要略高于溫室大棚種植系統(tǒng)，這是因為在數(shù)據(jù)統(tǒng)計中有一些高值的出現(xiàn)，將露天土壤PAEs平均含量整體提升。

2.3 不同蔬菜對PAEs的累積差異分析

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，我國蔬菜中DBP和DEHP平均含量分別為 1.271±1.732 mg·kg-1和0.891±0.973 mg·kg-1，檢出率較高。對檢索文獻中所報道蔬菜中PAEs的含量進行統(tǒng)計（含量從大到?。?，以色階的形式表示（圖3）。通過降序排序發(fā)現(xiàn)，葉菜類蔬菜中生菜、蔥花、芹菜、黃芽白、西洋菜、大蔥、油麥菜、上海青、通菜、苦麥菜對PAEs富集較大（圖3a），而瓜果類蔬菜（含谷物）中冬瓜、蒲瓜、毛豆、茄子、梨、夏玉米籽粒、冬小麥籽粒、白薯對PAEs富集較大（圖3b），均超過了全國蔬菜中ΣPAEs含量平均值（2.062 mg·kg-1）。蔬菜生理結構特點，如葉片面積、葉片形狀、根系類型、脂類含量和生長期是影響PAEs吸收的主要因素，此外，蔬菜的生長環(huán)境和氣候條件也會影響PAEs濃度。研究顯示，工業(yè)區(qū)蔬菜可食部分DEHP濃度為0.23～9.11 mg·kg-1，高于非工業(yè)區(qū)蔬菜中DEHP濃度，其中葉菜類DEHP含量最高，其次是果菜和根莖類蔬菜[63]。研究表明葉菜類蔬菜中的生菜和果菜類蔬菜中的冬瓜PAEs含量最高（圖3），可能與蔬菜的葉片大小及果實中脂類含量有關，使生菜和冬瓜較其他蔬菜具有對PAEs的積累能力[25]。蔬菜對DBP和DEHP的積累量不同，這與蔬菜的種類和品種有關[45]。根據(jù)已有文獻數(shù)據(jù)，我們統(tǒng)計分析了不同類型蔬菜對DBP和DEHP的生物富集系數(shù)（表2）。通過降序排序發(fā)現(xiàn)蔬菜對PAEs的富集能力存在較大差異，如大白菜、茼蒿、萵苣等對DBP有較高的富集能力，而對DEHP富集能力不高；而芥藍、奶白菜、上海青等對DEHP有較高的富集能力，而對DBP的富集能力不高。

圖2 溫室大棚和露天種植系統(tǒng)中PAEs的含量Figure 2 The content of PAEs in greenhouse vegetable system and uncovered farmland

圖3 不同蔬菜中PAEs的含量Figure 3 The content of PAEs in different vegetables

表2 不同類型蔬菜對DBP和DEHP的富集系數(shù)Table 2 Bioaccumulation factors of different types of vegetables

2.4 日攝入量評價與人體健康風險

本次評估依據(jù)文獻檢索中的數(shù)據(jù)，暴露模型方程如下[64]：

式中：DI是經(jīng)口攝入PAEs的含量，μg·kg-1·d-1；C是PAEs在環(huán)境介質(zhì)中的濃度，食物μg·g-1，飲用水μg·L-1；IR是攝入量，g·d-1；bw是人的體重，kg；ruptake是胃腸道從食物中吸收PAEs的速率。根據(jù)文獻[51]的報道，將公式（1）修改為公式（2），以評價蔬菜中DBP和DEHP的暴露風險：

式中：DI為經(jīng)口攝入PAEs的含量，μg·kg-1·d-1；CDBP和CDEHP分別表示DBP和DEHP在蔬菜中的濃度，mg·kg-1dw；W表示蔬菜中的含水量，92.31%；IR是蔬菜日攝入量，314.47 g·d-1；R為大棚蔬菜占總蔬菜消費量的比例，冬季61%；bw為人的體重，幼兒（0.5～4歲）11.95 kg，兒童（5～11歲）26.15 kg，青少年（12～18歲）51.95 kg，成人（＞18歲）65.56 kg；rDBP和rDEHP表示胃腸道從食物中吸收DBP和DEHP的速率，DBP為0.685，DEHP為0.552。根據(jù)文獻[65]所報道的數(shù)據(jù)進行計算，這些數(shù)據(jù)均依據(jù)現(xiàn)場測量、監(jiān)測數(shù)據(jù)、調(diào)查和中國官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

應用USEPA推薦的模型，對PAEs的非致癌風險和致癌風險進行評估。其中DBP為非致癌物，而DEHP為致癌物[66]。蔬菜中DEHP的致癌風險（CR）估算模型：

式中：q表示劑量-反應關系確定的致癌斜率因子，對于DEHP，其值為0.014 mg·kg-1bw·d-1，CR＞10-6表明存在致癌風險。

蔬菜中DBP的非致癌風險（HQ）估算模型：

式中：RfD表示日推薦劑量，對于DBP，其值為0.1 mg·kg-1·d-1，HQ＞1表明存在非致癌風險。

目前，我國尚未制定農(nóng)產(chǎn)品中PAEs含量限值，因此對PAEs污染水平和等級很難劃分。根據(jù)歐洲經(jīng)濟共同體食品科學委員會的建議，每人PAEs的日攝入量不得超過0.3 mg·kg-1，USEPA指出，DBP的日攝入量不得超過100 μg·kg-1·d-1，DEHP日攝入量不得超過20 μg·kg-1·d-1[9]。評價結果顯示，幼兒較其他年齡組對DBP和DEHP有更高的暴露水平，其日攝入量分別為 0.94 μg·kg-1·d-1和 0.87 μg·kg-1·d-1。暴露水平隨著年齡的增加而減少，珠三角地區(qū)蔬菜PAEs幼兒暴露水平為 1.526 μg·kg-1·d-1，而成人暴露水平是0.278 μg·kg-1·d-1；長江三角洲地區(qū)蔬菜PAEs幼兒暴露水平為2.084 μg·kg-1·d-1，而成人暴露水平是0.389 μg·kg-1·d-1；環(huán)渤海地區(qū)蔬菜 PAEs幼兒暴露水平為2.297 μg·kg-1·d-1，而成人暴露水平是 0.419 μg·kg-1·d-1（圖4）。因此，DBP和DEHP暴露水平在珠三角地區(qū)最低，而在環(huán)渤海地區(qū)最高。在任何年齡段DBP的暴露水平均要高于DEHP，但均低于USEPA規(guī)定的日攝量[9]（圖4）。非致癌風險和致癌風險分析結果顯示，溫室大棚蔬菜PAEs攝入風險大于露天種植蔬菜（表3），但均未超過其風險閾值。

表3 人體健康風險評價Table 3 Human health risk assessments

圖4 不同地區(qū)蔬菜PAEs攝入量評價Figure 4 Estimation of PAEs intake of vegetables in different regions of China

3 溫室蔬菜大棚PAEs綜合調(diào)控措施

3.1 溫室大棚設施改進

我們前期采集分析了塑料大棚空氣中PAEs含量，結果顯示，塑料大棚內(nèi)空氣中PAEs含量要顯著高于大棚外空氣（數(shù)據(jù)未發(fā)表）。增加溫室大棚與外界的空氣交換率是降低大棚空氣內(nèi)PAEs的有效途徑，如增設大型通風設施或定期通風均可有效降低大棚空氣中的PAEs，但通風會導致大棚中PAEs向周邊擴散，造成一定程度的大氣污染。為了解決該問題，我們構建了一套用于降解PAEs的空氣生物過濾裝置[67]，能有效去除蔬菜大棚空氣中的PAEs。

為了解決塑料地膜對土壤的污染問題，液體地膜、生物可降解地膜、光降解地膜和光-生物降解地膜相繼問世[68-69]，生物降解地膜，特別是淀粉基生物地膜，可以在自然條件下被微生物完全降解，對土壤無污染，具有廣闊的前景[36]。利用生物可降解地膜可提高玉米產(chǎn)量17.8%[70]，促進冬油菜養(yǎng)分吸收，減少土壤硝態(tài)氮累積[71]。但若長期使用可降解地膜，可能會導致土壤質(zhì)量下降，從而影響作物產(chǎn)量[72]。

溫室無土栽培以人工制造的作物根系環(huán)境取代了土壤環(huán)境[73]，可以有效地避免作物根系吸收土壤中包括PAEs在內(nèi)的環(huán)境污染物。同時大棚無土栽培也可以避免設施栽培出現(xiàn)土壤連作障礙，有助于提高蔬菜品質(zhì)[53]。此外，將塑料大棚改造為玻璃大棚能夠有效阻斷PAEs從棚膜釋放進入空氣、土壤和蔬菜，但其改造費用較高。

3.2 溫室大棚土壤改良

生物質(zhì)炭作為土壤添加劑能夠改善環(huán)境質(zhì)量、提高土壤養(yǎng)分和作物產(chǎn)量[74]，其作用機制主要包括增加微生物生物量[75]、促進腐殖質(zhì)合成[76]、增加土壤微量元素含量和有機污染物的生物利用性[77-78]。添加生物質(zhì)炭能夠顯著提高土壤對DEP的吸附能力；生物質(zhì)炭對土壤吸附DEP的貢獻率＞80%，表明其對土壤DEP的吸附發(fā)揮主導作用[79]。對種植作物的土壤分別施加0.5%、1.0%、5%的生物質(zhì)炭，其產(chǎn)量分別增加了34.79%、67.41%、73.47%，施加生物質(zhì)炭會減少作物對PAEs的吸收、遷移和富集[80]。若將生物質(zhì)炭施用于大棚土壤中，可能會降低PAEs從土壤向空氣中揮發(fā)的能力，從而減少大棚空氣和蔬菜中PAEs的含量。

近年來，微生物修復PAEs污染土壤已經(jīng)被廣泛研究和應用。PAEs降解菌能將PAEs作為唯一碳源，將其完全降解為CO2和H2O，且具有低成本、易操作和不引入二次污染等優(yōu)點[81]。前期，我們從土壤、城市污泥和垃圾填埋場中篩選了一系列高效降解PAEs的功能微生物，如微桿菌Microbacterium sp.J-1[82]、紅球菌Rhodococcus sp.2G[83]、普羅威登斯菌Providencia sp.2D[84]等。其中菌株Microbacterium sp.J-1能夠降低根際土壤DEHP，降解率＞97%，并且使接種蔬菜根部DEHP累積顯著降低＞70%[85]。外源接種植物內(nèi)生物能夠直接去除植物體內(nèi)的PAEs[86]。目前可從研發(fā)含PAEs降解菌肥料入手，對土壤PAEs進行高效降解。

3.3 農(nóng)藝調(diào)控措施

我們對農(nóng)藝調(diào)控降低溫室大棚系統(tǒng)PAEs的研究思路主要包括：（1）篩選PAEs低累積作物品種，如我們前期篩選獲得了PAEs高/低吸收累積的作物品種（菜心、蕹菜、玉米等）及對有機污染物具有強降解作用的作物品種，獲得了適合種植在PAEs中低程度污染土壤的蔬菜品種[87-88]；（2）PAEs低累積作物間作套種冬瓜，冬瓜是PAEs的“超富集”植物，其吸收能力要遠強于其他蔬菜，研究表明冬瓜的葉、莖和果實均可從空氣中吸收PAEs，單株冬瓜在暴露6周后能從空氣中吸收超過700 mg·kg-1的DEHP，其能夠降低空氣中65%～76%的PAEs[89]，因此，可將冬瓜與低累積品種蔬菜間作套種在溫室大棚中，達到溫室大棚PAEs邊生產(chǎn)邊修復的目的；（3）篩選能夠促進根際微生物強力降解PAEs的作物；（4）作物-微生物聯(lián)合修復PAEs。黃農(nóng)1號玉米較對照（66.8%）在根際對DEHP具有更強的降解能力（87.5%），可達 13.3～122 mg·盆-1，植物體內(nèi)DEHP也要少于其他作物[75]，這也為溫室大棚PAEs污染控制與修復提供了一個可靠的依據(jù)。此外，向種植玉米的土壤中接種降解PAEs的菌株發(fā)現(xiàn)，其能夠緩解PAEs對玉米的脅迫，保障玉米的生長[90]。

4 結論與展望

溫室大棚PAEs污染主要來自農(nóng)膜/地膜、化肥農(nóng)藥和污水灌溉，PAEs在溫室大棚土壤和蔬菜中具有較高的濃度和檢出率。珠三角、長三角等4個地區(qū)土壤和蔬菜中PAEs濃度具有差異性，這與區(qū)域農(nóng)膜使用量有顯著關系。溫室大棚種植系統(tǒng)中蔬菜PAEs濃度要高于露天種植系統(tǒng)，而土壤PAEs含量分布則與之相反。蔬菜對PAEs的吸收積累與蔬菜的生理結構、種類、品種以及種植環(huán)境有關。蔬菜PAEs暴露水平在珠三角地區(qū)最低，環(huán)渤海地區(qū)最高。蔬菜中DBP的暴露水平要高于DEHP，但均低于USEPA規(guī)定的人均日攝入量。長期低劑量攝入含有PAEs的蔬菜仍然有一定的健康風險。目前，對溫室大棚系統(tǒng)重金屬污染修復已有較多報道，而對PAEs等有機污染問題研究較少。因此，需要加強以下幾方面的研究：

（1）增加設施農(nóng)業(yè)有機污染物調(diào)查種類。溫室大棚中的有機污染物不僅有PAEs，還包括農(nóng)藥、抗生素和全氟化合物等，這些污染物對人體具有較大的健康風險，應加強這些有機污染物的調(diào)查研究。

（2）溫室大棚種植系統(tǒng)中土壤-空氣-蔬菜體系PAEs等有機污染物的環(huán)境行為研究。研究PAEs有機污染物在溫室大棚中的環(huán)境行為，如土壤中的吸附-解吸、水解、土壤-空氣界面交換率、微生物降解、植物吸收累積等過程，為控制溫室大棚PAEs等有機污染物提供科學依據(jù)。

（3）建立一套適合溫室大棚種植系統(tǒng)的PAEs污染修復技術。溫室大棚常年處于封閉或半封閉狀態(tài)，揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污染物不易擴散，導致溫室大棚蔬菜較露天種植蔬菜更容易吸收有機污染物，因此改善大棚通風條件、增設通風設施是關鍵。此外，水肥管理、農(nóng)藥施用、低累積作物篩選、土壤改良劑也是溫室大棚PAEs等有機污染物控制技術研究的方向。

（4）加強管理。為了降低溫室大棚PAEs等有機污染，需要不同利益相關者（如政府、企業(yè)、合作社、經(jīng)銷商、種植戶等）的協(xié)同努力，并對溫室大棚運營進行生命周期評估，同時依靠環(huán)境保護法律法規(guī)的有效執(zhí)行。制定與溫室大棚有關的環(huán)境質(zhì)量標準和先進的控制技術，以保障溫室大棚蔬菜的質(zhì)量安全。