引言合成麝香作为一种具有特殊香味的疏水性化合物,被广泛应用在日用化工产业,且随着污水灌溉和污泥农田施用,在土壤中浓度越来越高,导致的生态风险也越来越大。土壤污染并不是单一污染物所导致,往往是多种污染物形成的复合污染。目前重金属已成为土壤中一类具有潜在危害的重要污染物,当通过土壤-植物系统迁移转化后,对生物产生更大的毒害。研究单一污染物已无法解决日益复杂的土壤污染问题。虽然重金属和有机污染物构成的复合污染是目前研究的方向和重点,但对合成麝香与重金属复合污染的研究却很少。本文以合成麝香和镉的复合污染为例,探究合成麝香和重金属的复合污染的研究现状。1合成麝香概述人工合成麝香。由于其价格低廉,香味宜人,被广泛应用在洗发水、洗衣液等日用品中。1.1合成麝香污染的环境来源(1)水体中:主要来源于污水处理厂,并随污水在环境中的应用分布和扩散。(2)土壤中:主要来源于污水直接排放、污水灌溉、污泥农田施用等。(3)大气中:主要来源是从水体等介质中挥发进入大气并随着气流运动和大气沉降扩散。1.2合成麝香的生态蓄积行为(1)人体内的蓄积。合成麝香进入人体的主要途径是通过真皮层渗透以及摄入水和食物,其中皮肤暴露是合成麝香进入人体内的主要途径。Kannan[1]等研究发现,所有检测人员的脂肪组织中都检测出了HHCB(佳乐麝香),其含量达6.1 ng/g~435 ng/g。(2)水生动物体内的蓄积。由于合成麝香具有较强的亲脂性,生物富集易进入脂肪含量较高的水生动物体内,并通过食物链传递,在水生生物体内发生蓄积。Kannan[1]等研究发现,在海洋哺乳动物和鱼体内脂肪中HHCB和AHTB含量最高。(3)陆生生物体内的蓄积。污水中的合成麝香吸附在有机颗粒上进入污泥,而污泥作为肥料施用到农田中,所吸附的合成麝香会进入到地下水和土壤中,进而在陆生生物体内产生蓄积。研究发现土壤中蚯蚓体内以及种植的莴苣和胡萝卜内均发现合成麝香,且HHCB与AHTN(吐纳麝香)含量较高[2-3]。1.3合成麝香的生态毒理效应(1)环境激素效应。合成麝香是潜在的内分泌干扰物,会产生与雌激素相同或抗雌激素的作用。Van der Burg[4]等研究发现HHCB与AHTN会产生抗雌激素的作用。(2)遗传毒性效应。生殖能力方面的影响为遗传毒性中最主要的部分。Carlsson[5]等研究发现,雌性斑马鱼的繁殖性随麝香酮浓度的升高而降低。Melmed S[6]等研究发现麝香酮可以使雄性动物生殖器官萎缩。(3)生理生态毒性。合成麝香对生物体的其他生态毒性作用主要表现在对生物体的生长发育和对生态系统的结构和功能的影响。2土壤中重金属镉的概述镉(Cd)作为五大毒性金属之一的重金属元素,具有难降解、流动性强和持久性毒性的特点。由于其在土壤中大量累积而且极易通过食物链进行富集,进而对人体健康产生威胁,并会造成致病、致癌和致突变作用。2.1土壤中重金属镉污染的来源土壤中镉的组成主要是自然作用与人为作用。我国土壤镉背景值为0.097 mg/kg,远低于0.35 mg/kg的世界均值,因此土壤镉污染主要是人为作用。土壤中重金属镉污染途径主要有4种:大气镉沉降;施肥不当;污水灌溉;金属矿山酸性废水污染。2.2土壤中重金属镉污染的危害(1)镉对植物健康的危害:当镉浓度超过1.0 mg/kg时,对植物根系生长、水分和养分的吸收均有抑制作用,进而阻碍蛋白质等主要物质的合成,改变酶活性等生理活动,会使作物品质下降、减产,甚至死亡[7]。(2)镉对人体健康的危害:镉通过呼吸系统和消化系统进入人体,对人体造成的危害较大,会有很强的致癌、致畸、致突变作用[8]。2.3我国土壤重金属镉污染的现状我国镉污染土壤的面积已达2×105 km2,占总耕地面积的1/6,涉及11个省市的25个地区,造成植物减产以及“骨痛病”等问题[9]。3合成麝香与镉复合污染概述复合污染是指多种污染物同时存在于某一环境介质中,并且同时对环境与生态产生综合影响的污染现象。由于土壤中合成麝香与Cd均通过污水灌溉及污泥农田施用这一途径输入土壤,土壤受二者复合污染的问题也日益突出,且在合成麝香中HHCB是最具有代表性与使用度最高的[10],因此本文以佳乐麝香与镉为例探究防治复合污染的机理及对生物体的影响。3.1HHCB和Cd复合污染对生物体影响(1)对植物影响:Chen[11]等研究发现多环麝香和镉的复合对小麦根伸长和芽伸长具有明显的抑制作用,且剂量与效应相关。(2)对水生动物影响:Zhang[12]等研究发现HHCB和Cd对斑马鱼抗氧化系统的联合效应中,斑马鱼暴露于HHCB的总蛋白减少可能是斑马鱼损伤的重要的原因。(3)对陆生动物影响:陈春[13]等研究发现HHCB土壤污染暴露胁迫下,蚯蚓的部分基因会受到明显抑制,部分基因无变化。(4)对微生物影响:律泽[14]等研究发现土壤中添加HHCB处理70天内,HHCB污染对土壤中细菌、真菌和放线菌数量有不同影响,对菌种毒害顺序为:放线菌>细菌>真菌。3.2防治复合污染机理(1)竞争结合位点:污染物在生态介质及细胞表面有结合位点,污染物对结合位点的竞争会影响甚至减弱其他污染物的毒性,从而改变复合污染物毒性。(2)螯合或络合作用:有机螯合剂(或络合剂)与金属螯合剂形成并积累螯合物,不易被人体吸收,使其毒性降低。(3)影响酶的活性:通过影响酶的活性直接影响污染物扩散、转化和代谢方式,改变复合污染物的毒性。(4)干扰生物生理活动和功能:复合污染通过改变正常生理活动和生化过程进而改变复合污染物的毒性及性质。(5)影响细胞结构:复合污染物可以改变膜的结构和功能,改变膜的通透性,从而影响其转运物质的能力,进而改变复合污染物的毒性。4结语目前,重金属-有机物复合污染土壤的研究虽已进入大众视野,但合成麝香与重金属复合污染生态毒性效应的相关报道极为有限。本文通过对合成麝香与镉的污染来源、污染现状、复合后对生物体的影响及防治污染机理的研究进行总结,进而研究二者联合污染对土壤的生态毒理学影响,为合成麝香与重金属复合污染的联合毒性效应研究提供依据,为重金属-有机物复合污染土壤质量评价、复合污染土壤修复提供参考。

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