◎ 余 涵(平頂山市食品藥品檢驗所,河南 平頂山 467021)
近年來,在全球范圍內,城市化和工業化的加快導致了一系列復雜、有毒的有機化合物向環境中釋放。人們生活水平的不斷提高也使得人們對于食品安全問題越來越關注。食品中塑化劑的殘留量越來越引起人們的重視。塑化劑又叫增塑劑、鄰苯二甲酸酯(Phthalic acid esters或Phthalate esters,PAEs),又名酞酸酯,被廣泛應用于農產品生產種植過程中以及食品外包裝中,一般來說,短期接觸鄰苯二甲酸酯不會對人體造成不利影響,接觸較長時間后才會顯現出危害性,飲食攝入的鄰苯二甲酸酯對人體健康產生的威脅最大,容易造成不可逆的傷害。然而人們對于鄰苯二甲酸酯的認識不足,在生產生活中對其危害不能有清晰的認知,使得鄰苯二甲酸酯危害日益嚴峻。本文針對鄰苯二甲酸酯的種類、來源以及危害等進行概述,以期為日后食品的監管和管控提供方向。
鄰苯二甲酸酯的種類很多,美國國家環保局(USEPA)所列129種重點控制的污染物中就有6種鄰苯二甲酸酯: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)、鄰苯二甲酸二辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP),我國也將DMP、DEP和DEHP定為優先控制污染物[1],生產生活中最常見的是DBP和DEHP。
鄰苯二甲酸酯目前已在全球范圍內引起廣泛關注,鄰苯二甲酸酯使用已經受到了嚴格控制,有些已被禁止使用。在飲用水方面,世衛組織建議將飲用水中DEHP濃度控制在8 g·L-1以下,美國、澳大利亞、日本和新西蘭推薦飲用水中DEHP最大值不超過10 g·L-1[2],《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006)規定飲用水中DEHP應低于0.008 mg·L-1;美國制定的土壤中鄰苯二甲酸甲酯控制標準總量是6.937 mg·kg-1;美國、加拿大和日本等國家規定,禁止在可以置于孩子口中的玩具或物品中添加鄰苯二甲酸酯。
盡管鄰苯二甲酸酯可以由紅藻合成,一些植物例如葡萄、煙葉、芒果等,在其組織中也都檢測出來鄰苯二甲酸酯[3],但與人類活動產生的鄰苯二甲酸酯相比,其天然來源可忽略不計。
鄰苯二甲酸酯從20世紀20年代開始生產,從20世紀30年代開始,在全球范圍內的工業生產中廣泛應用,鄰苯二甲酸酯存在于許多材料或產品中,包括聚氯乙烯(PVC)產品、建筑材料(油漆、粘合劑、墻面覆蓋物)、個人護理產品(香水、眼霜、保濕劑、除臭劑、液體肥皂和發膠)、醫療設備、清潔劑和表面活性劑、包裝、兒童玩具、印刷油墨和涂料、藥品和食品、紡織品及清潔材料等[4]。鄰苯二甲酸酯在各種制品總重量的占比可以達到10%~60%。自1950年以來,DEHP、DINP和BBP等作為增塑劑最重要的應用是制造PVC,這些化合物的穩定性、低揮發性使其非常適用于制造PVC和其他樹脂,可以提高塑料的可操作性、可加工性和一般操作性能,以增加它們的柔韌性、透明度、耐久性和不均勻性,約80%的鄰苯二甲酸酯用于此目的。到目前為止,全球塑料生產量達到1.5億t,鄰苯二甲酸酯在全球范圍內生產也隨之迅速增長,每年消耗量依然在不斷增加。
由于鄰苯二甲酸酯在塑料中并非化學結合,而是可以自由移動和浸出的,因此隨著時間的推移,它們可能在軟塑料中流失,并在生產或使用過程中釋放到環境中,它們在食品包裝中的廣泛應用意味著它們已經成為普遍存在的環境污染物[5]。
鄰苯二甲酸酯被認為是內分泌干擾物質,對于內分泌系統具有極強的破壞性,對生物體影響性很大,即使在非常低的濃度下也可能使生物體產生突變[5],這方面的研究結果也有很多。在動物生物體內的研究表明,鄰苯二甲酸酯可能會引起的癥狀有死亡、尾彎曲、心臟水腫、無觸覺反應等[10];另外,鄰苯二甲酸酯可能會造成睪丸萎縮、肝損傷、生育力下降、胎兒體重下降、腎臟重量增加和抗雄激素活性降低等危害[11]。
低分子量鄰苯二甲酸酯可能引起眼睛、鼻子和喉嚨的刺激,幾種較大的鄰苯二甲酸酯分子被懷疑是人類致癌劑。DEHP被國際癌癥研究組織(IARC)分類為2B組,其會使女性患乳腺癌風險增加2.4倍。BBP會影響頸椎和胸椎畸形率,實驗表明,給懷孕大鼠喂BBP腭裂和胸骨融合的發生率[12]。實驗報告指出,雌性海洋生物從孵化到成年階段一直接觸DEHP,產卵會提前開始,而且會降低生育能力;同時接觸DEHP和MEHP的雄性海洋生物與未處理的雌性配對,卵母細胞的受精率會大大降低,該研究表明DEHP會誘導睪丸和卵巢的組織學發生變化:睪丸產生的精子數量減少,卵巢則會產生更多的無效卵泡[9]。總的來說,鄰苯二甲酸酯對于人體最主要的危害主要有兩方面,一方面是生物致癌、致畸性,另一方面最主要的是生殖發育毒性。
根據已有的研究結果顯示,鄰苯二甲酸酯由于應用廣泛,用量大,在環境中是無處不在的[6],包括大氣氣溶膠、污水和廢水處理中的污泥、河流以及海洋水域的沉積物、飲用水、土壤等。鄰苯二甲酸酯在環境中的擴散可以在其合成到轉化或降解的所有階段內發生。根據氣象條件,土壤中的PAEs也可能通過蒸發,浸出,沉積和降雨而導致水分或大氣污染[7]。
各種棲息地(水,泥沙,土壤)中的部分微生物能夠降解鄰苯二甲酸酯。鄰苯二甲酸酯的半衰期從1到幾個月有所不同,這取決于它們的側鏈長度和結構,還取決于每個棲息地的狀況,如氧化劑,微生物密度和陽光照射等環境條件。非生物降解實驗表明,DnBP和DEHP在不同的土壤類型中,只有0.60%~2.91%能在30 d內降解[8],這說明其在自然狀態下的降解相當緩慢,極易形成大量的累積。
鄰苯二甲酸酯通過食物和水分、土壤和粉塵攝入、室內和戶外吸氣、皮膚接觸(個人護理產品和玩具)等途徑都可能對人體健康構成毒害威脅,但是最主要來源還是食品,這是由于食物鏈中毒性的累積性和各種食品材料在加工、儲存和運輸過程中大量使用鄰苯二甲酸酯,導致了鄰苯二甲酸酯在食品中的含量較高。從全國各地土壤鄰苯二甲酸酯含量的檢測結果來看,受到的污染程度差異較大,不同地區均存在不同程度的污染,而在土壤中積累的鄰苯二甲酸酯可能被作物和蔬菜吸收,對人類食物鏈造成直接損害。在珠三角地區的調查研究中發現,各類食品中鄰苯二甲酸酯含量范圍如下:水產品是10.6~52.41 mg·kg-1,蔬菜是0.43~6.85 mg·kg-1,糧 食 是5.79~39.94 mg·kg-1,而且人體從食物中平均攝入鄰苯二甲酸酯的量是0.129 mg·kg-1·d-1[9]。而美國國家環保署指出,人體經口攝入的DBP最大參考劑量為0.01 mg·kg-1·d-1,美國環境健康危害評估辦公室則建議,人體每日的DEHP最大攝入量為0.05 mg·kg-1·d-1。所以目前人體從食物中攝取的鄰苯二甲酸酯含量較高,對人體健康存在著極大的風險性,而且對兒童的風險高于成人[10]。
隨著人們越來越重視食品安全問題,減少食品中鄰苯二甲酸酯的含量也是勢在必行,在以后的工作中需要采取措施預防鄰苯二甲酸酯危害。①在農產品的種植生產過程中,盡量少使用或者不使用厚度相對較薄,鄰苯二甲酸酯釋放量相對較大的農膜,以減少植物中富集的含量。②要加大對食品安全監管的力度,在食品加工過程中,禁止使用塑化劑代替食品藥品添加劑,并針對塑化劑的使用制定嚴格的法律法規,對于部分違法行為加大處罰力度。③減少使用食品的塑料外包裝,或者改用更加環保健康可降解的塑料外包裝。通過加大對生產、加工、流通等各個環節的監管,減少鄰苯二甲酸酯通過食物鏈等途徑傳播對人體健康造成危害。
鄰苯二甲酸酯的種類繁多,應用廣泛,目前已經成為環境中普遍存在的污染物,已經引起世界各國的重視。鄰苯二甲酸酯會通過食物鏈進行累積,對人體有一定的致畸、致癌性,并會影響生殖發育。對鄰苯二甲酸酯防治應從源頭抓起,加強對生產、加工、流通等各個環節的監管力度,以減少對人體的危害。