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邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,PAEs)作为增塑剂被广泛用于各种产品,极易在产品加工、使用过程释放到环境中。PAEs具有“三致”效应,是一类典型的环境内分泌干扰物,会对人体健康构成严重的威胁。银川平原位于我国西北干旱半千旱地区,生态环境相对脆弱,但土壤类型多样、土质肥沃,适合农业生产的发展和经济作物的生长。随着城镇化、工业化和现代化的迅速发展,各种塑料薄膜、农药、化肥的广泛使用以及污水灌溉范围的扩大等,给土壤环境带来更大威胁,但目前对土壤环境的研究主要集中在重金属、多环芳烃及有机氯农药方面,而对于土壤有机污染物PAEs的研究还尚未系统开展。鉴于此,本研究采集了银川市不同土地利用类型农业土壤,采用气相色谱质谱联用技术,分析了土壤中16种PAEs污染特征、PAEs的百分比组成和来源,对美国环保局(USEPA)和欧盟优先控制的6种PAEs进行了健康风险评价。为了进一步研究土壤中主要PAEs污染物的微生物修复,选择银川市农业土壤中主要的PAEs污染单体,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)作为目标污染物,采用梯度驯化法从设施菜地污染土壤中筛选出一株可同时降解DMP、DnBP和DEHP的降解细菌。通过正交试验得到了该菌株的最优降解条件,然后在最优条件下得到该菌株的生长曲线和降解曲线,最后在培养条件下研究了该菌株对人工污染土壤中PAEs的降解效率,为该区域土壤PAEs污染修复提供一定的理论依据。结果表明:(1)银川市农业土壤中16种邻苯二甲酸酯化合物的含量(∑6PAEs)范围为0.391~11.924 mg-kg-1,平均值和中位数分别为4277mg.kg-1和4.47mg·kg-1。与其他区域相比,处于中度污染水平。且不同土地利用类型中PAEs含量有一定的差异,∑6PAEs和∑6PAEs含量由高到低依次为:大棚菜地>覆膜农田>林地>不覆膜农田>果园>草地。(2)16种PAEs单体中,邻苯二甲酸二苯酯(DpHP)均未检出,DMP、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、DnBP、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)和DEHP的检出率为100%。其中,DMP、DnBP 和 DEHP 分别占∑16PAEs 含量的 44.64%、21.25%和 23.34%,DMP、DnBP 和DEHP是研究区土壤中PAEs污染物的主要组成部分,三者之和占∑16PAEs的89.23%。(3)采用相关分析和主成分分析,分析了农业土壤中PAEs的来源。DIBP、DnBP、邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)、邻苯二甲酸(4-甲基-二戊基)酯(BMPP)和邻苯二甲酸二壬酯(DNP)这些同系物相关性显著(r为0.84-0.97),主要在塑料聚合物工业生产中应用最为广泛。DMP、DEP、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)和邻苯二甲酸二戊酯(DPP)它们之间的相关性显著(r为0.84~0.90),主要应用于各种化肥、农药的使用。DEHP和邻苯二甲酸二环己酯(DCHP),两者之间的相关性显著(r为0.71),也主要作为增塑剂,广泛用于各种塑料产品的生产。(4)人体健康风险评价表明,饮食和非饮食途径下的PAEs单体对人体产生的非致癌风险在可接受范围之内,非饮食途径下的DEHP和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)单体对人体产生的致癌风险也在可接受范围之内。但对于DEHP单体而言,居民通过饮食途径的致癌风险范围为7.39×10-7~2.9×10-5,平均值为(1.03±0.77)×10-5,超过USEPA推荐的致癌水平(10-6),且40%的土样显示,DEHP通过饮食途径呈现出一定的致癌风险,应当引起一定的重视。(5)从设施菜地污染土壤中筛选得到了一株能以DMP、DnBP和DEHP有机污染物为唯一碳源和能源生长的细菌,经过形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列鉴定分析,该菌为微杆菌属(Microbacterium sp.),将其命名为MB1。菌株MB1的最优降解条件为:pH为8,温度为25℃,接菌量为5%,每种PAEs浓度为30mg·L-1。在此最优条件下该菌株呈S型曲线增长,7 d后无机盐培养液中DMP、DnBP和DEHP的降解率分别为99.62%、99.65%和55.26%。(6)DMP、DnBP和DEHP浓度均为50 mg·kg-1人工污染土壤的空白试验和投加菌株修复试验表明:未添加菌液时,灭菌土壤21 d时对DMP、DnBP和DEHP的降解率分别达3.86%、4.19%和2.01%;未灭菌土壤21 d时对DMP、DnBP和DEHP的降解率分别达4.82%、5.99%和3.44%。未灭菌土壤中邻苯二甲酸酯的降解效果略高于灭菌土壤,土壤中土著微生物仅能降解微量PAEs。添加菌液时,21d时土壤灭菌处理中DMP、DnBP和DEHP的降解率分别为94.45%、95.65%和39.21%;而土壤未灭菌处理中DMP、DnBP和DEHP的降解率分别为 94.93%、95.99%和 41.16%。菌株 MB1 对土壤中 DMP、DnBP 和 DEHP 三种 PAEs污染物具有较高的降解能力。