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为探究再生水和 Class A 生物固体用于农业的安全性，研究人员开展其在蔬菜中 44 种 UOCs 积累的田间研究。发现 15 种 UOCs 在可食组织中检出，估算成人年摄入 277 μg/yr，作物生物量因种类而异。为循环经济中资源安全利用提供依据。
在全球水资源短缺与农业废弃物处理压力并存的背景下，再生水和生物固体作为潜在资源被逐步应用于农业生产。然而，这些再生资源中含有的未监管有机化合物（UOCs），如药物、塑化剂、阻燃剂等，可能通过食物链对人体健康构成潜在威胁。目前，关于 UOCs 在田间作物中的迁移、积累规律及膳食暴露风险的研究数据较为匮乏，尤其是在真实农田环境中的长期效应尚不明确。为填补这一研究空白，美国相关研究机构的研究人员开展了一项大规模田间研究，探究再生水和 Class A 生物固体施用下，44 种 UOCs 在萝卜、西兰花和菠菜中的积累特性及潜在人体暴露风险，研究成果发表在《Environment International》。
研究人员采用经过验证的超高效液相色谱 - 电喷雾电离串联质谱（UPLC-ESI-MS2）分析方法，结合田间试验设计，设置了 0、0.430、1.08 和 2.15 吨 / 公顷的生物固体施用梯度，系统分析了可食蔬菜组织、土壤和灌溉水中的 UOCs 残留水平，并基于美国环保署（US EPA）标准化消费数据评估了成人和儿童的膳食摄入量。
3.1 分析方法性能
研究建立的检测方法对蔬菜、土壤和水中的 UOCs 具有良好的回收率和精密度。在植物组织中，37-41 种 UOCs 可实现准确定量，基质效应虽显著但通过校正后，方法检测限（MDL）和定量限（MQL）低至 ng/kg dw 级别，适用于复杂基质中痕量 UOCs 的高通量分析。土壤和水中的 UOCs 提取方法同样经过验证，确保了数据的可靠性。
3.2 UOCs 在灌溉水、土壤和生物固体中的存在
灌溉水和初始土壤中分别检出 20 种和 13 种 UOCs，浓度处于 ppt 级别，而 Class A 生物固体中则含有 41 种 UOCs，浓度达 ppb 级别，表明生物固体是 UOCs 的主要输入源。例如，生物固体中 Δ?- 四氢大麻酚（Δ?-THC）、大麻二酚（Cannabidiol）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）等含量较高，远超灌溉水和土壤中的水平。
3.3 UOCs 的积累特性
- 可食蔬菜组织：共检出 15 种 UOCs，浓度范围为 2.10-994 ng/g dw。菠菜中检出的 galaxolide 浓度最高（994 ng/g dw），萝卜和西兰花分别积累了 12 种和 11 种 UOCs，大麻二酚、DIDP、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）和甲基苯丙胺（Methamphetamine）在三种蔬菜中均有检出。
- 土壤：收获时土壤中 UOCs 种类增至 32 种，Δ?-THC、大麻二酚、雌二醇（E2）等浓度显著高于预处理水平，表明部分 UOCs 在土壤中具有持续性。短链 PFAS（PFBS、PFHxA、PFHxS）虽在输入源中存在，但未在蔬菜中检出，可能与土壤淋溶和挥发性有关。
3.4 来源贡献与检测频率
生物固体是土壤和蔬菜中 UOCs 的主要贡献者，贡献率超过 50%-82%。在蔬菜中，大麻二酚、DIDP 等化合物的检测频率较高，而土壤中邻苯二甲酸酯类、麝香化合物（如 galaxolide）和甲基苯丙胺等较为普遍，显示出生物固体施用对土壤 - 作物系统的显著影响。
3.5 膳食摄入估算
基于三种蔬菜的消费量，成人年摄入 UOCs 总量为 277 μg/yr，相当于 0.011 μg/kg bw/d（以 70 kg 体重计）。若假设所有蔬菜均含有相同 UOCs 浓度，成人和儿童的日均摄入量分别增至 0.655 μg/kg bw/d 和 0.170 μg/kg bw/d，但仍远低于已知的治疗或急性效应阈值。
3.6 生物固体对作物生物量的影响
低剂量生物固体（20% 替代化肥）可使萝卜生物量增加 40%，而高剂量（100% 替代）则导致菠菜生物量减少 36%，表明作物对生物固体的响应存在种间差异，需根据作物特性优化施用策略。
研究结果表明，再生水和 Class A 生物固体的农业利用可导致部分 UOCs 在土壤和蔬菜中积累，但膳食暴露风险在现有数据下相对较低。然而，长期施用的潜在健康风险仍需关注，尤其是复杂混合物的慢性效应和敏感人群的暴露差异。该研究为循环经济中再生资源的安全利用提供了田间实测数据，强调了开展正式风险评估和作物特异性管理的必要性，对全球农业可持续发展和环境政策制定具有重要参考价值。未来研究需进一步扩大样本范围，开展长期毒性评估和区域差异性分析，以完善风险管控策略。
