[01777412]广州市大棚蔬菜邻苯二甲酸酯污染特征及控制技术研究与应用

课题来源于广州市科技创新委员会产学研协同创新重大专项,项目研究期间（2017.5-2019.12）广州市科技创新委员会实际投入资金100万元用于项目研发与应用。 随着社会的快速发展和生活水平的不断提高,人们越来越重视农产品安全问题,食品是人体暴露PAEs的最主要途径。人体通过饮食等途径对毒性有机污染物的长期接触将严重损害身体健康,农产品污染引发的种种疾病已成为日益普遍的社会问题。目前我国农产品仅对重金属、硝酸盐和残留农药三类指标制定了控制标准。台湾“塑化剂风波”引发人们关注日益严重的食品PAEs污染,相应的蔬菜生产中有机污染控制标准问题也将随着研究的深入而提上日程。目前发达国家对毒性有机污染物研究较多,并制定了农业土壤和农产品中有机污染物的控制标准,而我国对这方面的研究很滞后,特别是对于占蔬菜产值50%的塑料大棚蔬菜生产中的有机污染研究极少。 前期研究发现,珠三角地区蔬菜普遍受到PAEs污染,特别是大棚蔬菜PAEs等半挥发性有机污染物污染更严重。由于大棚体系的特殊条件,更易被蔬菜吸收累积,对蔬菜质量安全和人体健康构成严重威胁。目前,国内外主要研究露天栽培的土壤和蔬菜中的PAEs污染状况,对塑料大棚体系研究则较少,特别是针对在大棚蔬菜生产中PAEs的污染变化规律、环境行为及其防控技术研究仍鲜见报道。另外,我国农产品仅对重金属、硝酸盐和残留农药三类指标制定了质量标准,而日益严重的PAEs已成为蔬菜生产中不可回避的问题,相应的蔬菜生产中有机污染控制标准问题也将随着研究的深入而提上日程。因此,随着大棚蔬菜生产推广应用,如何控制大棚蔬菜的PAEs含量成为一项尤为急迫的任务,亟待对大棚蔬菜生产中PAEs的污染与防控问题进行系统的研究工作。因此查明大棚蔬菜生产中有机课题针对大棚蔬菜生产中空气、土壤和蔬菜中PAEs的污染特征、健康风险及环境行为机制进行研究,深入系统地开展大棚蔬菜生产有机污染综合控制技术研究,有利于生态环境保护和保障农产品质量安全,切实保障人体健康,具有重要的生态环境效益、社会经济效益以及广阔的应用前景。 课题对大棚蔬菜生产中PAEs的污染特征的研究表明,PAEs在塑料大棚空气-土壤-蔬菜系统以及传统栽培中均普遍存在,以DBP、DiBP和DEHP为主,蔬菜叶片吸收大棚空气中的PAEs是大棚蔬菜PAEs污染的重要来源,叶片中的PAEs主要从空气中吸收并储存在叶表面（灰尘和蜡质层中）,此外蔬菜根部从土壤中吸收PAEs也会转运并储存在叶肉组织中; PAEs主要分布在蔬菜各部位的细胞壁和细胞器中,塑料大棚的增温效应增强了蔬菜对PAEs的积累,因此降低空气和土壤中的PAEs浓度能够有效减少蔬菜对PAEs的吸收累积,保证蔬菜安全生产。 针对大棚蔬菜生产中PAEs污染特点,筛选培养了PAEs高效降解菌XB和低吸收累积PAEs蔬菜（菜心、生菜等）品种,制备了吸附大棚邻苯二甲酸酯材料,研发了蔬菜大棚空气中邻苯二甲酸酯生物净化关键技术。通过采用蔬菜叶表面喷施菌剂处理,可以有效降低叶表面以及叶片中PAEs的浓度,同时采取在种植低累积蔬菜品种、土壤中添加生物炭、接种降解菌XB以及添加生物炭-XB菌复合材料等措施控制和消除土壤PAEs污染,能够有效减少蔬菜对PAEs的累积,同时建立了温室大棚吸收邻苯二甲酸酯（PAEs）的数学模型及人体健康风险预测方法。 本课题研发的大棚蔬菜生产PAEs污染综合控制技术与安全评价体系,为消除大棚土壤和空气PAEs残留,降低蔬菜PAEs含量,保障大棚蔬菜安全生产提供切实可行的技术途径,该技术体系适用于南方高温高湿条件下大棚蔬菜生产中PAEs污染防控,属于环境友好型污染防控技术,在国内处于领先地位,具有很好的前瞻性和实用性。目前PAEs高效降解菌、PAEs吸附材料及应用技术已申请并授权多项发明专利,项目负责人莫测辉获2019年中国产学研创新奖;目前该项PAEs污染综合控制技术已在广州多个大棚蔬菜生产基地开展了应用示范,可降低大棚蔬菜中80%PAEs污染。下一步需要不同利益相关者（如政府、企业、合作社、经销商、种植户等）的协同努力,对温室大棚运营进行生命周期评估,制定与温室大棚有关的环境质量标准,应用环境友好的污染物控制技术,方能保障温室大棚蔬菜质量安全。