� 温室环境对塑料管材化合物迁移速率的影响明显，可提高短期浸 泡液生物毒性；
� 黑麦草适宜作为UPVC浸泡液对植物根芽毒性效应评价试验材料； � 小麦适宜作为HDPE浸泡液对植物根芽毒性效应评价试验材料。
谢 谢!
可见蓝光和黄光区域
100%
500000
85%
（ 450nm-600nm ）。
400000
50%
15%
300000
200000
现有塑料管材卫生性能
100000
评价标准及相关研究中
0
Wavelength(nm) 试验标准环境为25±5
0
200
400
600
800
1000
1200
试验期间不同透光率下温室内光谱特征
标准环境及温室环境下，苯并噻唑（ BT）迁移特征的差异：
苯并噻唑浓度(μg/L)
苯并噻唑浓度 (μg/L)
8 6
8# 10#
12
11#
CK
9
8# 10# 11# CK
4
6
2
时间(d) 0
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
3 时间(d)
0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
• 塑料管材占世界应用管材的54％（PVC占62％，PE占33.5 ％；
• 1998年底，我国管道输水灌溉面积已达520万m2，约30%使 用塑料管道（PVC为主，部分HDPE和PP）；
• 温室滴灌带附近，有时会出现植物生长异常的现象 ；
滴灌系统
受UPVC管材影响的小麦
目的及意义
• 塑料管材向环境迁移化合物种类复杂，包括塑料助剂及其分 解产物、未聚合或未完全聚合的单体、低聚体等；
1. UPVC管材（主管）浸泡：地表及埋地 （40cm），1，3，6，9，12，27天
静态试验
2. HDPE管材（支管、毛管）浸泡：
吉林大学生物与农业工程学院 日光温室（E125 °18′，N43°55′ ）
2011，7月4-8月1日
测试指标
采样时间（d）
总有机碳（TOC）3，6，9，12
有机物定性分析 9
• 在众多助剂中，有一些具有明显的动植物毒性效应，如作为 增塑剂的酞酸酯类化合物（PAEs）、Pb盐类稳定剂等；
• 温室滴灌管网长期存在于高温且 相对封闭的环境中，并接触大量 微生物及盐分等化学物质，发生 溶出及降解的几率大大增加。
日光温室
试验设计
GB/T 17219-1998， BS EN 1420-1-1999
UPVC滴灌管浸泡液测试结果及毒性
环境
参数
各项指标
1#
2#
3#
4#
标准 环境
T=25±5℃ RH=65±5%
I=0
毒性等级 毒性级别 以HgCl2计(mg/L) 毒性等级
中毒 Ⅱ
0.071 重毒
低毒 Ⅰ
0.045 重毒
低毒 低毒 ⅠⅠ
0.050 0.021 重毒 高毒
实际 环境
温室地表Biblioteka 毒性级别 以HgCl2计(mg/L)
标准环境
温室环境
�标准环境下，苯并噻唑的迁移在第9天之后基本趋于稳定，但温室环境下， 直至第27天，迁移量仍出现明显上升趋势；
� 温室环境下，苯并噻唑单位时间的迁移量高于标准环境。
建议：针对塑料管材不同作业环境特征，对卫生性能 进行评价！
表5.2 UPVC滴灌管浸泡液测试结果及毒性
结
果
与
讨
论
� 塑料管材浸泡液发光菌抑制率
10
Time（ h ） �日最大直射辐射
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
477.27 W/m2 ，散射
辐射100.38 W/m2；
试验期间温室内温度、湿度日变化
�室内光质主要分布在
600000
Temperature（℃）
Air relativ e h u m id ity (R H）, %
40
温度
35
30
100
湿度
90
80
70
�日平均气温30 ℃，变 幅在23-35.7 ℃间；
�日平均空气相对湿度
25 20
60 50
70%，变幅在40%-
15
40 30
90%间；
10 5
20
Time （h）
植物根芽抑制率
（ISO11269-2：小白菜、玉米、黄瓜、甘蓝、西红 柿、胡 萝卜、小麦、黑麦草）
报告内容
� 研究意义及目的 � 试验设计 � 结果与讨论
• 温室环境特征
• 塑料管材浸泡液化学物分析
• 塑料管材浸泡液发光菌抑制率
• 塑料管材浸泡液对植物根芽的抑制
�重要结论
结果与讨论
� 温室环境特征
温室环境下滴灌塑料管 化合物迁移特征
报告人：吉林大学 于海业
报告内容
� 研究意义及目的 � 试验设计 � 结果与讨论
• 温室环境特征
• 塑料管材浸泡液化学物分析
• 塑料管材浸泡液发光菌抑制率
• 塑料管材浸泡液对植物根芽的抑制
�重要结论
目的及意义
• 滴灌（drip irrigation）是目前世界上最先进的灌溉技术，广 泛应用于大田作业和温室栽培。
低， 对土壤微生物及植物 的适应与降解有利；
� 埋地处理管材化合物 迁移规律性较强，便 于化合物长期迁移量 的预测。
建议：温室中使用
Pb
UPVC管材时，尽量
采用埋地方式！
——HDPE管材有机物迁移
TOC迁移量在第3天有所降 低，第9天出现峰值，进而对 浸泡9天的浸泡液进行有机物 的定性分析。检出9大类有机 物，包括：
毒性等级
Ⅲ 0.114 高毒
Ⅲ
ⅢⅣ
0.113 0.118 0.124 重毒 重毒 中毒
温室埋地
毒性级别
以HgCl2计(mg/L)
Ⅳ
Ⅲ
ⅢⅡ
0.121 0.108 0.118 0.084
� 再次证实在温室环境下，放置于地表的UPVC，短时间内（3天）有毒 化合物迁移量更大！
HDPE滴灌管浸泡液测试结果及毒性
℃，65±5%，无光照。
counts
结果与讨论
� 塑料管材浸泡液化学物分析 ——温室地表放置UPVC
Ca
Ba
� 各元素迁移峰值不完全出
现在浸泡的第1天，峰值
出现时间与管材质量有
关；
� Ca及Ba元素迁移量至第
27天仍未到达峰值；
� 所有管材Pb第1天迁移量
均满足农田灌溉水质标准
（<100ng/ml），但第27天
现Pb有最塑大料迁管移材量卫达生1性47能n评g/价ml。
标准（GB/T 17219-1998）针 对1天浸泡水进行分析评价。
仅以第1天浸泡水中迁移化合物量评价温室内 使用塑料管材的卫生性能不尽合理！
地表放置
Ca
Zn
Pb
——地表及埋地UPVC比较
埋地处理
Ca
Zn
� 埋地处理管材重金属 单位时间迁移量较
� 酯类——邻苯二甲酸二丁酯（环境激素） � 胺类 � 醛类 � 芳香烃类——苯并噻唑（检出率最高） � 酰胺类 � 酮类 � 酚类
苯并噻唑：
� 硫化促进剂，可在环境中持久存在； � 有毒化学品，毒性级别为高毒； � 在土壤中易迁移； � 在湿润的土壤中挥发较慢; � 低浓度时可生物降解，高浓度具有微生物毒性。
中毒 中毒 中毒 中毒 重毒 高毒 重毒 低毒 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ ⅣⅢⅠ
0.087 0.070 0.076 0.074 0.118 0.124 0.120 0.059
� 再次证实在温室环境下，HDPE管材在短时间内（3天）有毒有机化合 物迁移量更大！
表5.2 UPVC滴灌管浸泡液测试结果及毒性
结
报告内容
� 研究意义及目的 � 试验设计 � 结果与讨论
• 温室环境特征
• 塑料管材浸泡液化学物分析
• 塑料管材浸泡液发光菌抑制率
• 塑料管材浸泡液对植物根芽的抑制
�重要结论
重要结论
� 现有农用塑料管材采用生活饮用水输水管路卫生性能评价标准不 尽合理（试验环境、测试周期）；
� 温室内使用UPVC管材时，为降低化合物迁移风险，应尽量采用埋 地方式；
环境 标 准 环 境
实 际 环 境
各项指标
毒性等级 毒性级别 以HgCl2计 (mg/L) 毒性等级 毒性级别 以HgCl2计 (mg/L)
5# 重毒 Ⅲ
6# 低毒 Ⅰ
7# 低毒 Ⅰ
8# 低毒 Ⅰ
9# 低毒 Ⅰ
10# 重毒 Ⅲ
11# 中毒 Ⅱ
12# 低毒 Ⅰ
0.102 0.021 0.015 0.045 0.050 0.104 0.072 0.047
果
与
讨
论
� 塑料管材浸泡液
对植物根芽的抑制
UPVC滴灌管浸泡液对种子根伸长的影响
黑麦草的发芽及根伸长对 UPVC管材浸泡液反应最敏 感，适宜作为管材质量生 物毒性效应评价试验材 料！
HDPE滴灌支管浸泡液对种子根伸长的影响
小麦的发芽 及根伸长对 HDPE管材浸 泡液反应最 敏感，适宜 作为管材质 量生物毒性 效应评价试 验材料！
典型有机物定量 27
3.管材浸 泡液（3天） 生物毒性
效应评价
毒性级别 相对抑光率(%)
Ⅰ
＜30
Ⅱ
30-50
Ⅲ
50-70