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邻苯二甲酸酯（Phthalates，PAEs），作为一种增塑

剂，被广泛应用于日常的生活产品之中，如瓶装水包

装、食品包装、血袋、玩具等制品。目前，瓶装水的全

球需求量正以年均 1.3%的速度持续增长

［1］

，而 PAEs

已成为全球瓶装水中的重要新兴污染物之一

［2］

。

PAEs主要通过呼吸、皮肤接触、饮用水与食品摄

入等方式进入人体，而饮用水中 PAEs 是人体每日摄

入量的重要来源之一

［3］

。我国已成为瓶装水消费的第

一大国

［4］

，瓶装水因其快捷方便、口感优异，更是备受

青少年学生的青睐，饮用水摄入的 PAEs 约有 60%来

自于瓶装水

［5］

。PAEs 与塑料之间主要通过氢键或范

德华力的作用进行物理结合，伴随着塑料材质的老

化，PAEs从瓶装材料向水中迁移的速率增大，通过瓶

装水摄入的 PAEs的潜在风险正逐步上升

［6-7］

。

PAEs具有类雌激素的效应，可对内分泌系统、神

经系统、心血管系统、生殖系统产生不同程度的负面

影响，与成人相比，儿童代谢和排泄增塑剂的能力较

弱

［8］

，因此更容易受到毒性作用的影响，尤其对青少

年的性别发育存在诸多不良影响。最新的一项研究

表明，从香港儿童尿液和头发样本中发现了常见的

增塑剂（邻苯二甲酸酯和代谢物），浓度高达 126-

2140 ng/L

［9］

。

瓶装水作为人体摄入 PAEs 的一种重要途径，研

究瓶装水中 PAEs 的存在水平、影响因素、潜在风险及

其对于青少年学生丰富化学知识、规避潜在风险、提

升饮水安全具有重要的教育意义。

一、PAEs结构与性质

PAEs的化学结构如图 1 所示，由一个苯环和两个

可塑性非线性脂肪链组成（其中 R 与 R’为烷基）

［10］

。

PAEs 通常在酸催化的条件下，由邻苯二甲酸酐与醇

类酯化合成，但塑料瓶中的 PAEs 通常不是化学合成

的，而是由塑料迁移产生的。PAEs 的亲水性与其侧

链长短有关，当侧链越短时，其亲水性越强。PAEs 为

无色、透明的粘稠液体，有特殊气味，难溶于水

［11］

。

C O R

C O R̓

图 1 PAEs的分子结构式

目前世界各国关注最多且被优先列入控制清单

的 PAEs 主要包括：邻苯二甲酸二甲酯（Dimethyl

phthalate，DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（Diethyl phthal⁃

ate，DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（Dibutyl phthalate，

DBP）、邻苯二甲酸苄基丁基酯（Benzyl Butyl Phthal⁃

ate，BBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基已基）酯（Bis-（2-

ethylhexyl）Phthalate，DEHP）

［12］

（表 1）。

二、检测方法

PAEs 在检测前需要进行一定的预处理，这些预

处理方法主要包括液液萃取、固相萃取、固相膜萃

取、固相微萃取、液相微萃取、液液微萃取、浊点萃取

等

［13］

。目前，关于 PAEs的检测方法主要包括：气相色

谱法（Gas Chromatography，GC）、气相色谱-质谱联用

法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）、

高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatog⁃

瓶装水中邻苯二甲酸酯的存在水平与风险

邢启华朱旭文

（南京市金陵中学江苏南京 210005）

摘要：邻苯二甲酸酯（Phthalates，PAEs）是普遍存在于瓶装水中的一种污染物，随着瓶装水消费数量的持续增长，其对青

少年潜在的风险正逐渐上升。文章主要从 PAEs的理化特性、瓶装水中的存在水平及影响因素、潜在的摄入风险等方面

进行了综述，一方面能让学生提高饮用水安全意识，规避潜在的健康风险，另一方面通过生活实例，引导学生关注与化

学有关的社会问题，提出有探究价值的科学问题，提高科学探究能力。

关键词：瓶装饮用水；邻苯二甲酸酯；摄入风险

文章编号：1008-0546（2021）12-0090-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.12.023

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raphy，HPLC）、高效液相色谱-质谱联用法（High Per⁃

formance Liquid Chromatography- Mass Spectrometry，

HPLC-MC）

［14］

等。

三、瓶装水中 PAEs的限制标准及影响因素

1.限制标准

世界卫生组织（World Health Organization，WHO）

要求食品、饮用水中 PAEs 浓度不得超过 8 μg/L，美国

环境保护署（U.S.Environmental Protection Agency，

USEPA）与美国食品和药品管理局（U.S.Food and Drug

Administration，USFDA）对 PAEs 的限制浓度为不超过

6 μg/L

［15-16］

。我国对PAEs的限制标准为DBP < 3 μg/L，

DEHP＜8 μg/L。

2.影响因素

环境因素会影响 PAEs 从塑料瓶到水中的迁移，

从而导致瓶装水中 PAEs 的风险上升，这些影响因素

主要包括温度、储存时间、光照强度、pH、塑料材质等。

（1）温度

瓶装水应在远离阳光的阴凉环境下（＜18℃）存

放，但在瓶装水的运输、库存过程中这个建议并未得

到有效的执行，因此导致了瓶装水中 PAEs的超标

［17］

。

高温有利于加速 PAEs 的挥发迁移，对于密封的

瓶装水，在高温条件下 PAEs 可在较短时间内由瓶体

向水中迅速迁移。在未封装的条件下，通过加热和沸

腾的方式可以挥发掉一部分 PAEs，从而降低水中

PAEs 的存在水平，Shi 等研究表明，几种 PAEs 在加热

条件下的平均去除率为：DEHP（20.4％）、BBP

（12.3％）、DBP（7.4％）

［18-19］

。

此外，热水在与一次性塑料杯和纸杯的接触过程

中，会大大增加饮用水中的邻苯二甲酸盐水平（p 值

＜0.05），这主要是由于高温接触加速了 DEHP 从塑料

材料向水中的迁移，因此应尽可能避免使用一次性纸

杯与热水接触。

（2）储存时间

Jeddi 等

［20］

研究表明，储存时间与 PAEs 从塑料瓶

向水中的迁移呈正相关（如图2所示）。不合理的储存

方式会导致瓶装水中 PAEs在水质保质期内超标。虽

然短期内储存的瓶装水中 PAEs 貌似对人体无害，但

是考虑到其雌激素当量的时滞增加效应，仍需要警惕

其可能导致的危害。

■

-1

PAEs浓度（μg/l）

■

▲

●

▲

●

■

●

▲

4℃

25℃

40℃

0 50 100 150 200 250 300 350

时间（天）

图 2 不同温度下瓶装水中 PAEs随时间的变化

（3）pH与光照强度

Rastkari 等

［21］

研究表明，较高的 pH 值促进 PAEs

从塑料瓶向水的迁移，酸性条件会提高瓶中 PAEs 的

浸出率与非生物降解率。 PET 瓶装的碳酸饮料

（2.2＜pH＜4.3）、柠檬汁（pH约为 3）、醋（pH 约为 2）中

PAEs 随时间变化如图 3 所示，以 4 ℃储存环境为例，

DEHP 与 DEP 相对含量较 DBP 较高，DBP 呈现先上升

后缓慢下降，DEHP 保持稳定线性增长，DEP 在储存 2

个月后保持稳定。

Lertsirisopon等

［22］

在 pH 值为 5~9的区间范围内研

究了有无光照对 PAEs 浓度变化的影响，其结果表明；

在无光照的条件下，PAEs 呈线性变化；在有光照的条

件下，PAEs 呈现指数变化，光照条件对于 PAEs 的非

生物降解作用显著。

（4）塑料材质与使用方法

塑料瓶主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethyl⁃

ene Terephthalate，PET）、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）

和高密度聚乙烯（High-density Polyethylene，HDPE）制

成，而瓶盖则由 HDPE、低密度聚乙烯（Low-density

Polyethylene，LDPE）和聚苯乙烯（Polystyrene，PS）制

成。

当塑料瓶重复使用时，DEHP 的迁移速度将达到

惊人的速度，因此禁止空 PET 瓶的重复使用的法规尤

化合物

BBP

DBP

DEHP

DEP

DMP

分子式

分子量

312

278

391

222

194

水溶性

mg/L

2.7

11.2

0.003

1100

4200

稳定常数

Log（K

）

4.59

4.45

7.5

2.38

1.61

表 1 五种 PAEs的理化性质

—— 91

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为重要，而目前塑料瓶的重复使用在发展中国家非常

普遍，需要引起足够的重视

［23］

。瓶装水的频繁开关会

促进促进瓶颈或瓶盖内的微塑料的显著增加（其颗粒

数可达 63400~1225500 个）

［24］

，从而导致水中 PAEs 含

量的同步上升。

四、PAEs对青少年的健康风险

PAEs 的半衰期通常为 4-24 h，代谢速度较快，主

要通过尿液与粪便排除体外。PAEs 通过肝、肾等器

官代谢后，生成易被血液吸收的有毒物质邻苯二甲酸

单酯（Mono-2-ethylhexyl Phthalate，MPAE），这是造成

PAEs 不良影响的主要成分

［25］

。PAEs 影响甲状腺受

体、男性生育能力、糖皮质激素受体、心血管系统，同

时可增加致癌风险。

王晨晨等以 DEHP 为例，对北方某城市瓶装水、

桶装水、自来水中 PAEs 的致癌与非致癌风险同自来

水进行了对比分析，如图 4 所示。美国食品和药品管

理局（SFDA）规定了 DEHP 每日可耐受摄入量（Toler⁃

able Daily Intakes，TDI）为 20 μg·kg

-1

day

-1［26］

。

丁丁丁丁丁丁

丈丈丈丈丈丈

1.6×10

-6

1.4×10

-6

1.2×10

-6

1.0×10

-6

8.0×10

-7

6.0×10

-7

4.0×10

-7

2.0×10

-7

0.0

致癌风险

自来水

自来水煮沸

煮沸入塑料杯

桶装水

桶装水室温 7 天

瓶装水

瓶装水 40℃7 天

瓶装水 50℃7 天

丁丁丁丁丁丁

丈丈丈丈丈丈

自来水

桶装水

瓶装水

图 4 不同饮用水中 DEHP的致癌风险

自来水与桶装水的 DEHP 致癌风险均低于最大

可接受风险水平（即 1×10

-6

），开水在一定程度上可降

低 DEHP 的致癌风险；但是，使用一次性塑料杯接触

沸水后的风险会显著上升，在此种情况下，DEHP 的致

癌风险（7×10

-7

~1.15×10

-6

）。瓶装水在室温（25±3℃）

下的致癌风险高于桶装水，但仍低于 1×10

-6

。相比之

下，瓶装水在高温下储存 7天后致癌风险显著增加，尤

其是储存温度为 60 ℃时，致癌风险大于 1×10

-6

。当

DEHP通过饮用水引起的致癌风险达到最大可接受风

险阈值 1×10

- 6

时，饮用水中所对应的 DEHP 浓度为

2.143μg/L，瓶装水在 40℃下储存 8.8 天、在 50 ℃下储

存 7.7 天，或在 60 ℃下储存 6.1 天，其 DEHP 浓度即可

超过 2.143 μg/L。

五、PAEs控制的建议

（1）在饮用瓶装水的时候，养成观察生产日期的

习惯，尽量避免饮用储存时间过久或高温存放的瓶装

水；

（2）要了解各种塑料材质的温度耐受范围，尽量

避免使用塑料材质容器接触沸水；

（3）在饮用过程中，尽量避免反复频繁开关瓶盖

对塑料材质的机械冲击；

（4）对弃用的瓶装水瓶谨慎重复利用，对丢弃的

塑料瓶要按要求进行垃圾分类。

正确认识 PAEs 的特征性质、存在水平、影响因素

及其健康风险对青少年学生饮水安全至关重要，一方

面能提高学生的饮用水安全意识，规避学生成长过程

中潜在的健康风险，另一方面通过生活实例，引导学

生关注与化学有关的社会问题，提出有探究价值的问

题并提高科学探究能力，同时也有助于提高学生的环

保意识，积极响应国家控制使用塑料制品防止白色污

染的号召。

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■

●

▲

柠檬汁

碳酸饮料

醋

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

■

▲

●

▲

●

■

0 1 2 3 4 5 6

时间（月）

DBP（μg/L）

■

●

▲

柠檬汁

碳酸饮料

醋

0 1 2 3 4 5 6

时间（月）

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

DEHP（μg/L）

▲

●

■

▲

●

■

●

▲

柠檬汁

碳酸饮料

醋

0 1 2 3 4 5 6

时间（月）

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

DEP（μg/L）

■

●

▲

■

●

▲

柠檬汁

碳酸饮料

醋

0 1 2 3 4 5 6

时间（月）

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

PAEs（μg/L）

▲

●

■

图 3 不同酸性饮品中 PAEs随时间的变化（4℃）

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