综述：农业土壤系统中的壬基酚：来源、效应、归趋及生物修复策略

这篇综述系统阐述了壬基酚（NP）在农业土壤中的污染途径（污泥改良、废水灌溉等）、多层级生态毒性（微生物群失调、植物生理代谢紊乱）及环境归趋（吸附-解吸平衡、微生物降解），并探讨了生物修复技术（生物强化、植物修复等）的应用潜力，为管控这一持久性内分泌干扰物（EDC）的农业风险提供了科学依据。

　　

Introduction

壬基酚（NP）作为具有优异乳化性能的工业原料，已成为全球性环境污染物。其通过干扰哺乳动物激素稳态、诱发植物光合效率下降等机制产生多维度毒性。尽管欧盟等地区已立法限制NP使用，但发展中国家需求增长导致污染持续加剧。当前研究多聚焦水生环境，而农业土壤作为NP的重要蓄积库，其污染浓度可达1000 mg/kg以上，并通过作物（如小麦籽粒中达770 μg/kg）进入食物链，亟待系统性研究。

Contamination pathways of NP in agricultural soils

NP通过四大途径入侵农田：

1. 污泥改良：含NP的市政污泥（含表面活性剂降解产物）直接施用于土壤；
2. 废水灌溉：处理不完全的工业废水中NP（浓度可达mg/L级）随灌溉渗透；
3. 农药载体：作为乳化剂添加于农药制剂（如除草剂）；
4. 大气沉降：工业排放的NP吸附于颗粒物后干湿沉降。其中污泥改良被确认为主要输入源，其NP负荷占土壤总输入的60%以上。

Ecological impacts

NP对土壤生物群落产生级联效应：

• 微生物：在50 mg/kg暴露下，放线菌门（Actinobacteria）丰度下降40%，而降解菌（如鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas）选择性富集；
• 无脊椎动物：蚯蚓体内抗氧化酶（SOD、CAT）活性显著抑制，导致DNA损伤；
• 植物：10 mg/kg NP即引发玉米根系畸形，叶片丙二醛（MDA）含量升高3倍，且通过上调CYP450基因干扰代谢通路。

Environmental fate

NP在土壤中的持久性受多重因素调控：

• 吸附作用：与有机质结合形成稳定复合体（K_oc=1200 L/kg）；
• 降解途径：土著微生物（如假单胞菌Pseudomonas）通过β-氧化途径将NP半衰期从104天缩短至21天；
• 植物吸收：莴苣对NP的富集系数（BCF）达0.35，但仅5%转移至可食部位。

Remediation strategies

前沿生物修复技术展示应用前景：

• 生物强化：接种NP降解菌群使去除率提升80%；
• 植物修复：向日葵与黑麦草联合种植可提取土壤中65%的NP；
• 蚯蚓协同：通过体表黏液促进NP-降解菌共生体系形成。

Conclusion with future perspectives

需建立基于农田真实暴露场景的风险评估模型，重点优化作物特异性修复技术（如分子印迹聚合物吸附剂），同时加强发展中国家NP监管立法。