1，4-二氯苯（又称对二氯苯，P-DCB）是一种有机化合物，通常作为有机溶剂、消毒剂以及染料有机合成中间体，被广泛应用于化工、纺织、医药、制造等工业
[1-6]。由于P-DCB化学性质较稳定，且具有生物毒性，进入环境后难以被土著微生物自然降解，通过富集容易对环境造成持久性污染，同时对人体健康也有潜在危害，因此被美国国家环境保护局列为优先监测物，其同分异构体1，2-二氯苯是我国的优先监测物
[2，7-8]。在20世纪80年代，P-DCB因具有低毒性被开发取代萘成为衣物防虫蛀防霉以及空气除臭剂的首选，在发达国家和地区的使用尤为普遍，在常温下即可借由升华产生刺激性气味，微量下仍可闻到，因此P-DCB被用作樟脑丸的重要原料
[9-12]。P-DCB也是聚苯醚工程塑料的重要原料，在20世纪末的时代背景下成为众多国家氯碱工业的关注重点，但很快P-DCB便跌下神坛，并成为造成环境及土壤污染的一大污染源
[2，7]。P-DCB也与其他芳香烃类有机物一样，难溶于水，是一种脂溶性有机化合物，不易被土壤中微生物分解，却能溶于脂肪组织中，并且造成蓄积
[13-15]。近些年来，美国卫生和公共服务部和国际癌症研究机构认为P-DCB是一种致癌物质，美国国家环境保护署（EPA）通过制定饮用水中对二氯苯的含量标准限制其对人体健康造成的危害
[8]。P-DCB具有强挥发性，这有助于其从水和土壤环境中较快地移除，但P-DCB对生物体（包括人体）健康的影响却具有持久性和累积性
[2]。国内和国外关于P-DCB的研究众多，本文综述了P-DCB的研究现状和进展，包括其分析方法，合成方法，对环境介质如土壤微生物、植物、动物以及农业活动的影响等方面，以期为进一步深入研究P-DCB提供有效参考。
1 P-DCB的基本特征与分析方法
P-DCB的毒性和危害渐渐被世人所了解，学者也通过无数的试验找出了一些用于检测P-DCB含量的方法，以研究其在环境介质中的含量以及对环境生物体造成的污染危害情况
[16-17]。P-DCB是一种重要的有机化合物，广泛应用于染料、农药、医药等领域。随着科技的不断发展，P-DCB的研究和应用也在不断拓展，关于P-DCB的基本物理和化学特点见
表1，典型的分子结构见
图1。
由于对二氯苯具有强稳定性、难降解等特点，在世界范围内很多国家开始重视对二氯苯中几种同分异构体可能带来的污染。目前，对于P-DCB的检测方法主要有液液萃取-气相色谱法、顶空液相微萃取-气相色谱-质谱联用法、单滴液相微萃取-气相色谱法、固相萃取-高效液相色谱法等几种方法
[18]。液液萃取-气相色谱法适合于对水中的有机物进行测定。液液萃取法能够简易便利地对水中的样品进行富集前处理，再使用气相色谱法进行测定得到结果。该方法有分析灵敏度高、检出限低、重现性好、富集效率高等优点，是检测水中P-DCB的有效途径
[18-19]。固相萃取法也能够有效地应对水中痕量有机物的富集情况，由于其价格低廉、操作简单、回收率高的特点而备受青睐，对二氯苯较低的检出限也使其完全满足了痕量分析需求，然后采取高效液相色谱法进行检测得到结果
[2，20]。
2 P-DCB的合成方法
2.1 氯代苯胺氧化法
氯代苯胺氧化法是P-DCB的传统合成方法之一，该方法以氯代苯胺为原料，通过氧化反应生成P-DCB。该方法的优点是原料易得、工艺成熟，但存在原料成本较高、反应条件苛刻等问题。为了改进氯代苯胺氧化法，研究者们尝试采用不同的催化剂和反应条件，以提高反应速率和纯度。例如，采用复合催化剂体系可以促进反应的进行，提高产物的纯度，同时通过控制反应温度、压力和时间等参数也可以优化反应效果
[21]。
2.2 邻二氯苯法
该方法以邻二氯苯为原料，通过一系列的化学反应生成P-DCB。邻二氯苯法的优点是原料易得、成本较低，但反应条件较为苛刻，需要控制温度和压力等参数
[1]。为了改进邻二氯苯法，研究者们尝试采用不同的催化剂和反应条件，以降低反应温度和压力，提高产物纯度。同时，优化反应路径和选择合适的溶剂也可以提高反应速率
[22-23]。
2.3 苯酚法
苯酚法是一种合成P-DCB的新方法。该方法以苯酚为原料，通过一系列的化学反应生成P-DCB。苯酚法的优点是原料易得、成本较低，且反应条件较为温和。为了改进苯酚法，研究者们尝试采用不同的催化剂和反应条件，以提高反应速率和产物纯度。同时，控制反应温度、压力和时间等参数也可以优化反应效果。此外，选择合适的溶剂和添加剂也可以提高反应速率
[22]。
3 P-DCB对环境的影响
3.1 对土壤微生物的影响
P-DCB对环境的影响主要是对组成环境生态的土壤微生物群落产生的影响
[19]。P-DCB能够对土壤细菌群落造成影响，在针对湿地土壤细菌的试验中，研究者们通过比较不同浓度、不同处理时间下土壤细菌群落的变化情况观察对二氯苯产生的影响。有研究表明，在P-DCB胁迫下不仅细菌群落的种群数目减少了，其结构和多样性也发生了改变。在较低浓度下，细菌群落呈现不同程度的变化，抗性低较为敏感的细菌群落会消亡，也有对对二氯苯有一定抗性的细菌群落在存活的同时对其他种群细菌进行庇护。在长时间的影响下，能够对P-DCB有耐受性的细菌群落成为优势菌群从而得以保留
[19]。可见，细菌群落的多样性在P-DCB的胁迫下发生了变化。P-DCB污染土壤微生态的方式主要体现于对微生物群落的结构和多样性的改变。P-DCB对土壤微生物的影响机制是多方面的。首先，它可能通过干扰微生物的细胞膜影响其正常的生理活动。其次，它也可能抑制微生物的DNA复制和蛋白质合成，从而影响其生长和繁殖。此外，P-DCB还可能诱导微生物产生应激反应，消耗其能量并降低其生存能力。这些影响可能会带来严重的生态后果。首先，土壤微生物的减少和代谢活性的降低可能会导致土壤肥力的下降，影响植物的生长。其次，微生物群落结构的改变可能会影响土壤中的生物化学反应和物质循环，对土壤生态系统的健康产生负面影响。最后，如果这种情况得不到改善，可能会对整个生态系统的稳定性和可持续性产生威胁。此外，也对一些酶的活性产生影响，而土壤中的酶是驱动生物化学反应的关键因子。然而，P-DCB的存在可能会抑制酶的活性，影响土壤中的生物化学反应。这可能会进一步影响土壤的生态功能，如养分循环和碳储存。
3.2 对植物体的影响
有研究表明，P-DCB能够对植物的形态、吸收和代谢等造成影响，较高的P-DCB含量能够起到抑制细胞活性的效果，使对应细胞的生活能力降低
[17]。低浓度下的氯苯污染会使生物体产生一定的抗逆应激反应，生物体的活性能得到一定的回升，但随着浓度的升高，氯苯对生物体内酶结构功能的破坏会导致生物体恢复力下降乃至丧失，最终造成不可逆的严重伤害。在对四尾珊藻的试验中也得到了类似的结果，在较低浓度下，藻细胞受到的胁迫能够使细胞内的酶活性得到增强，从而促进藻细胞增殖，高浓度胁迫下的藻细胞密度则显著下降。污染物的增加抑制了藻细胞的生长，随着藻细胞被破坏，细胞的死亡率逐渐大于增殖速度
[24]。P-DCB对生物体造成的危害更多体现于胁迫细胞，抑制活性，使细胞原有的活力丧失
[16-17]。同样以藻类为例，在测试P-DCB对角毛藻的毒性试验中，测得P-DCB随着时间的推移在角毛藻体内的富集量也持续增加，经过P-DCB处理后的角毛藻细胞形态损伤，生活能力大幅下降
[24]。也有研究表明，低浓度P-DCB会抑制植物根际微域土壤脱氢酶和脲酶的活性，而高浓度P-DCB则表现为促进作用。它可以通过抑制细胞生长的G1期（Gap 1期）来抑制植物细胞分裂，从而影响植物的生长
[24]。
3.3 对动物体的影响
虽然P-DCB难以生物降解，易在生物体内蓄积，但目前仍广泛应用于农业生产中
[2]。以珠江周边的水土环境监测结果为例，有大量的氯苯污染，尤其是P-DCB，主要在鱼、虾、贝类生物体内富集
[16]。P-DCB进入动物体内后，对眼睛和上呼吸道产生刺激，对肝脏、肾脏、中枢神经系统都有不同程度的损伤和抑制
[25-29]。以小鼠为例，学者把小鼠们平均分为5组，分别为正常空气1组，低中高剂量3组和注射染毒1组。试验数据显示，随着P-DCB浓度的升高，小鼠的脏器系数逐渐下降，高剂量染毒下的小鼠开始出现脏器质量的抑制
[26]。胸腺和脾脏作为机体重要的免疫器官，发生如此变化表明了P-DCB可以对胸腺、脾脏的生长产生抑制作用，对免疫系统造成破坏
[26]。除了胸腺和脾脏，在迟发性超敏反应的测试以及半数溶血值的测定中也得到了类似的结果，细胞免疫和体液免疫都受到了不同程度的影响。在体内微量元素的测定中，小鼠体内Zn、Cu含量均呈下降趋势，Zn对免疫系统的形成稳定有重要意义，Zn缺乏会引起体内免疫系统组织器官萎缩，造成免疫力低下。Cu对机体内酶的生物活性有重要的调控作用，有增强免疫功能的作用，因此Cu缺乏也表现出免疫功能受损
[27]。不难发现，高剂量下的P-DCB对小鼠的免疫功能造成了极大的抑制
[26-27]。由于P-DCB能够在厌氧沉积物中持久存在并积累，对沉积物周围的生物也有不小的影响。一项调查显示，用不同P-DCB含量下的沉积物作为对照环境，观察周边幼年多毛蠕虫的生存生长情况，高浓度P-DCB环境下的多毛蠕虫平均存活率下降明显
[30]。研究也证实了P-DCB的毒性以及对水污染的严重性。体外毒理学研究表明，P-DCB主要通过线粒体凋亡途径引起细胞损伤；体内毒理学研究表明，它会引起肝脏和神经系统的损害，并且可能出现抽搐、贫血、厌食和皮肤色素沉积等症状，但对于人体致癌的证据尚不充分
[31-33]。在哺乳动物体内，P-DCB的Ⅰ相代谢产物主要是2，5-二氯苯酚，Ⅱ相代谢产物为2，5-二氯苯酚的硫酸盐和葡糖醛酸等形式。在代谢过程中产生的环氧化物和二氯氢醌中间体是该化合物体内毒性的来源之一
[34-35]。在单一暴露于不同浓度的P-DCB下，大豆根际微域内各个毫米级别的土壤中，脱氢酶活性普遍受到了抑制，而与此相反的是，脲酶活性却得到了增强。当暴露于较低浓度的P-DCB时，小麦根际微域内的脱氢酶与脲酶活性均表现出被抑制的现象；然而，在高浓度P-DCB作用下，无论是接近根部还是远离根部的区域，脱氢酶与脲酶活性都显著提高
[36]。
4 P-DCB对农业活动的影响
在农业活动方面，P-DCB作为一种有机化合物，因其具有杀虫、杀菌和除草等效果，在农业领域得到了广泛应用
[34，37]。P-DCB主要用作农药和杀菌剂，能有效控制多种植物病害和害虫，主要用于防治网衣蛾、负袋衣蛾、毛毡衣蛾等害虫。此外，在谷物贮藏过程中，P-DCB可以防止谷物霉变，延长储存期限
[21]。
有研究通过统计分析发现，小麦的生长抑制率与P-DCB浓度呈正相关，其中芽长的抑制率与P-DCB浓度的相关性具有统计学意义（
P0.05），而根长的抑制率与P-DCB浓度的相关性具有高度统计学意义（
P0.01）。此外，对于小麦种子而言，P-DCB对根长的抑制作用似乎比对芽长的抑制作用更为强烈。随着土壤中P-DCB浓度的增加，小麦的根长抑制率和芽长抑制率均呈现出上升趋势，这些发现提示了P-DCB对小麦生长具有潜在的毒性效应，且其影响在根部更为显著
[21]（
表2）。
此外，P-DCB也被用于土壤消毒，以减少土传病害的发生。有研究表明，污染物P-DCB对小麦、白菜种子芽长的毒性大小排序是小麦、白菜；对小麦、白菜根茎的毒性大小排序是小麦、白菜。这说明，小麦和白菜作物对污染物P-DCB的耐性有很大不同，小麦的抗性较弱
[21]。
5 P-DCB的降解与代谢
P-DCB污染对人类健康和生态环境都造成了不小的难题，众多学者致力于研究P-DCB的降解条件和消除方法
[30-33]。利用光催化降解以及高频超声降解有机氯芳烃物的方法是目前比较热的课题。以光催化法为例，在强光直接照射下，P-DCB一开始以较快的速度降解，直接吸收光的P-DCB电子光解，C和Cl键均裂，形成氯阴离子，其后是芳环的氧化过程，该过程较为缓慢。在使用光催化剂TiO
2光催化降解下，氯苯化合物能够被初步转化为氯酚，大大地减少了芳环氧化所需的时间，使P-DCB的降解能够以高速率进行。而在超声下，由于P-DCB的挥发性和疏水性，在蒸气和周围液相之间的热界面区域内，其在脉动空化气泡的气相中会直接发生热解，将两者相结合能达到更好的效果
[14]。但这种方法的高能耗以及高成本是不能忽视的，能够更有效、更环保地处理P-DCB污染的问题还需要进一步的研究。P-DCB在哺乳动物体内经过Ⅰ相代谢后，主要产物是2.5-DCP，这些产物还会进一步转化为硫酸盐和葡萄糖醛酸等形式，在大鼠和人体的代谢物中均发现了2.5-二氯氢醌，但在小鼠中没有发现
[2]，说明P-DCB的代谢存在种属差异性。此外，小鼠的肝微粒体代谢P-DCB的速度比大鼠和人的微粒体高得多。有研究表明，P-DCB在代谢中产生的环氧化物［
图2-（a）］及二氯氢醌中间体［
图2-（b）］是该化合物体内毒性的来源之一
[2]。
6 研究展望
P-DCB一开始以防蛀、防霉的特性受到世人的青睐，成为除臭剂的首选，后来作为重要的原料被广泛运用于工业、农业，但随着人们对P-DCB污染及其对人体的危害毒性的了解逐渐深入，P-DCB的使用量在全球范围内大量减少。现有的很多研究表明，对二氯苯对生物以及环境均会产生不同程度的污染和危害，虽然可以通过一些分析手段得到对二氯苯的浓度及其对生物体和环境造成的污染程度，但有关对二氯苯如何进行代谢以及造成毒害污染的具体机制仍然知之甚少。在后续的研究中，应当更多地了解对二氯苯的毒性机制，试着查明其影响环境的所需条件和途径，对水、空气、土壤和生物体中P-DCB的危害展开针对性的研究，从根本上遏制P-DCB的污染。
国家自然科学基金项目“水分驱动的稻田土壤镉砷形态转化固液界面机制”(41977135)
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