有机质对土壤中多环芳烃纵向迁移的影响

为探讨多环芳烃(PAHs)在不同有机质梯度土壤中的纵向迁移机理,以山东省广泛分布的潮土、褐土和棕壤为研究对象,配成低有机质含量(17 g/kg)、中有机质含量(30 g/kg)、高有机质含量(45 g/kg)三种梯度的较清洁土,以柴油原液配成污染土壤,采用室内土柱淋滤试验,模拟自然条件下土壤中PAHs的纵向迁移,分析淋滤后较清洁土和污染土中PAHs的含量及组成.结果表明：PAHs在潮土中更易向下迁移,褐土和棕壤无显著性差异(P>0.05). PAHs主要富集于较清洁土柱表层(69.10%～73.68%),随土柱深度增加,PAHs含量逐渐降低;在去离子水条件下淋滤,较清洁土中低环PAHs的迁移能力大于高环PAHs.与低有机质条件相比,中有机质条件下PAHs的淋滤率降低了20.43%～32.41%,高有机质条件下降低了48.16%～58.05%.研究显示,低环PAHs易向下迁移,高环PAHs则较难向下迁移,有机质会抑制土壤中PAHs的纵向迁移,有机质含量越高,对PAHs纵向迁移的抑制作用越强.     

不同土地利用类型的土壤中多环芳烃的纵向迁移特征

为研究城镇化过程中不同土地利用类型土壤中多环芳烃(PAHs)的纵向迁移特征,在快速进行城镇化建设的沈阳东部地区选择了3种不同土地利用类型(城市用地、耕地及林地)的5个土壤剖面(0～1 m),分析了土壤剖面层中PAHs的残留特征,讨论了影响PAHs纵向分布和迁移的因素以及土壤PAHs的来源.结果表明,5个采样点土壤表层ΣPAHs的含量为:城市1号点513. 19～12 689. 04μg·kg~(-1)、旱田点36. 18～7 196. 10μg·kg~(-1)、水田点70. 92～747. 53μg·kg~(-1)、城市2号点19. 39～636. 47μg·kg~(-1)和林地点4. 79～349. 24μg·kg~(-1). PAHs在城市用地和林地中主要被截留在0～30 cm浅层土壤中,在耕地可以迁移至较深的土壤层;高环数PAHs在浅层土壤层中所占比例较大,深层土壤低环数占比较高;土壤有机质与PAHs分布呈显著正相关,PAHs的理化属性对其迁移能力有一定影响;源解析表明,研究区域的PAHs主要来源于工业活动和交通等燃烧,部分低环数PAHs来自于石油产品输入.     

典型土壤中多环芳烃纵向迁移过程模拟研究

选择北京潮土、清源潮棕壤、江西红壤和黑龙江黑土4种典型土壤,采用土柱淋滤模拟实验方法,以菲和芘为代表,对比考察多环芳烃在不同土壤中的纵向迁移过程,综合分析土壤基本理化性质对多环芳烃纵向迁移过程的影响。结果表明:土壤细颗粒(0～20μm)含量和土壤有机质是制约多环芳烃在土壤中纵向迁移的主要因素,容重和阳离子交换量对该环境过程影响不大。淋滤结束后土柱中多环芳烃残留量监测结果显示:北京潮土中,菲和芘的平均浓度最低,分别为8.81,9.94 mg/kg;黑龙江黑土中,两者的残留浓度最高,分别达14.62、17.02 mg/kg。最后,SPSS相关性分析结果表明,土柱中菲、芘的残留量与土壤细颗粒(0～20μm)含量的相关系数分别为0.99和0.93,与土壤有机质的相关系数分别为0.74和0.88。     

有机碳含量对土壤剖面中多环芳烃纵向迁移的影响

为探索有机碳含量对土壤剖面中多环芳烃(PAHs)纵向迁移的影响,选取北京地区3条有机碳(TOC)含量明显不同的土壤剖面进行了土柱淋滤实验研究.结果表明,通过30 d(相当于北京地区3年的淋滤水量)的淋滤实验后,不同剖面中PAHs均存在不同程度的迁移现象,但剖面中残留的PAHs仍然主要富集在土柱表层0～30 cm土壤中,且中高环数PAHs的残留率明显高于低环数PAHs.TOC含量与PAHs的残留总量之间具有显著的正相关性,TOC含量越高,PAHs残留量越高.此外,TOC对不同环数PAHs迁移的影响程度存在差别,高环数PAHs受TOC变化的影响高于低环数PAHs.     

有机碳含量对多环芳烃在土壤剖面残留及迁移的影响

为了揭示有机碳含量(TOC)对多环芳烃(PAHs)在土壤剖面中迁移的影响,本文分析了北京地区部分典型的环境功能区(包括自然保护区、耕地、果园、农田、城区及工业区等)土壤剖面中多环芳烃和TOC的纵向分布特征,结合多环芳烃化合物的土柱淋滤实验,讨论了多环芳烃在土壤剖面上的纵向迁移特征.结果表明,不同环境功能区土壤剖面的土壤中多环芳烃的含量存在差异,且与TOC之间存在较强的正相关关系;土柱淋滤实验结果进一步证实,尽管具有不同TOC的土壤剖面中多环芳烃均可能向深层迁移,但TOC对土壤剖面中多环芳烃的残留及纵向迁移能力具有重要的影响,TOC越高,多环芳烃富集量越大,向下迁移量相对减少,反之相反;在TOC相同的情况下,多环芳烃的组成或结构特征对其在土壤剖面中的残留与迁移特征有明显的影响,淋滤水量、淋滤时间和添加PAHs量等对其在土壤剖面中的迁移作用也有一定影响.     

不同土地利用类型土壤多环芳烃的纵向污染特征及来源解析

为研究城郊地区不同土地利用类型土壤多环芳烃(PAHs)的纵向污染特征,对南京市郊菜地、林地、居民点、城镇用地、水田和工业区这6个不同土地利用类型土壤各1剖面(0～100 cm)的15种优控PAHs进行研究,分析了PAHs的纵向分布和组成特征、影响因素和来源.结果表明,6个采样点剖面∑₁₅PAHs含量分别为：菜地69.3～299.2μg·kg^-1、林地20.8～128.3μg·kg^-1、居民点30.7～142.1μg·kg^-1、城镇用地185.6～1 728.7μg·kg^-1、水田208.3～693.0μg·kg^-1和工业区165.6～739.2μg·kg^-1.居民点和林地没有污染,菜地污染水平较轻,水田和工业区污染水平中等,城镇用地污染较严重.除居民点和城镇用地以外的采样点土壤PAHs集中分布在表层或次表层,但在深层仍有检出,且各采样点各深度大多以高环PAHs为主. PAHs的分子特性及成分含量、土壤的理化性质和土地利用方式均会影响P...     

种植油麦菜评价多环芳烃污染土壤的农用风险

污染土壤引起的农产品安全问题已不容忽视.为了探讨多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染土壤农用的安全性,本文通过盆栽实验方法,以某焦化企业周边长期受PAHs污染的农田土壤为研究对象,以广泛种植的油麦菜(Lactuca sativa L.)为农产品代表,利用超声振荡提取和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析方法,解析样品中优先控制的16种PAHs的含量,揭示土壤-油麦菜体系中PAHs的迁移转化与富集特征,评估其潜在风险.结果表明,油麦菜地上部分(YS)PAHs的含量(Σ16PAHs)大于地下部分(GS),YS中3～5环PAHs相对含量高,GS中4～6环PAHs含量高. YS对不同PAHs的富集系数均大于GS,YS中蒽(Ant)的富集系数最大(2. 41),荧蒽(Fla)最小(0. 458),GS中苯并[a]芘(Bap)最大(0. 862),Fla最小(0. 130). 16种PAHs从GS到YS的转运系数均大于1. 00.关联性分析表明GS与初始土壤(SS) PAHs拟合优度中等(R~2=0. 71),YS与SS的PAHs拟合优度最大(R~2=1. 0),YS和GS的PAHs拟合优度最小(R~2=0. 39). YS和GS的健康风险值分别是国家食品标准Bap最大风险控制值的11. 8和12. 7倍.表明油麦菜食用的潜在风险较高,焦化企业周边污染土壤农用的安全问题不容忽视.     

燃煤电厂附近农田土壤中多环芳烃的分布特征

以焦作电厂为倒,研究了燃煤电厂附近农田土壤中多环芳烃(PAHs)的分布特征.采集了焦作电厂附近农田的土壤,用索氏提取法进行样品处理后,采用气相色谱法对样品中16种PAHs进行了分析测试,初步探索了燃煤电厂附近农田土壤中PAHs污染的特征及分布规律.结果表明,在该研究区域内共检测出10种PAHs,总残留量范围为30.6～740.8 μg·kg-1属轻微污染水平;但具有致癌作用的组分Fla、Chr和Baa含量约占总量的42%,说明该区域农田土壤存在一定的生态风险.通过对PAHs组成成分分析认为,PAHs污染主要来源于燃烧源.PAHs总量及单污染因子随污染源距离的增加呈现抛物线分布趋势,在距电厂1000-1500 m达到最大值;土壤剖面中其峰值出现在0～5 cm,且随着深度的增加而呈递减趋势.PAHs组分中含量相对较高的Fla、Phe和Pyr 3种化合物与各组分及总量间显著相关,Pearson相关系数在0.625～0.999(α=0.05);可以认为,Fla、Phe和Pyr是研究区燃煤电厂附近农田土壤中PAHs的特征性化合物类型.     

我国主要地区表层土壤中多环芳烃组成及含量特征分析

关于我国表层土壤多环芳烃的含量、组成及来源分析的报道很多,但大部分都是针对某一地点或地区的研究,关于我国主要地区总体分布情况的研究很少。为全面了解我国表层土壤中多环芳烃组成及含量特征,本文基于文献报道结果,较系统地分析了全国土壤多环芳烃的总体污染状况及规律。对140组数据进行分析的结果表明：我国表层土壤∑PAHs的含量中位值为580 µg/kg。从PAHs的组成来看,4~6环PAHs的相对比例较高,占68.53%。我国表层土壤中∑PAHs平均含量的分布趋势为东北>华北>华中>华南,东北地区表层土壤中∑PAHs的含量显著高于其他三个地区(P<0.05),其它三个地区间无显著差异。东北地区土壤中∑PAHs的含量约是华南地区的5倍。造成这种差异的原因可能和气候条件的地理性差异以及产业结构的区域性分布有关。不同的污染源类型对土壤中PAHs的含量影响很大,点源污染表层土壤多环芳烃的含量显著高于面源污染的土壤(P<0.01),面源与点源污染表层土壤中∑PAHs的平均含量分别为317.3 µg/kg和1812.95 µg/kg。上述研究结果可为全国和区域土壤环境质量评价以及土壤环境质量标准制修订提供参考。     

我国主要地区表层土壤中多环芳烃组成及含量特征分析

关于我国表层土壤多环芳烃的含量、组成及来源分析的报道很多,但大部分都是针对某一地点或地区的研究,关于我国主要地区总体分布情况的研究很少.为全面了解我国表层土壤中多环芳烃组成及含量特征,本文基于文献报道结果,较系统地分析了全国土壤多环芳烃的总体污染状况及规律.对140组数据进行分析的结果表明:我国表层土壤∑PAHs的含量中位值为580μg·kg-1.从PAHs的组成来看,4～6环PAHs的相对比例较高,占68.53%.我国表层土壤中∑PAHs平均含量的分布趋势为东北>华北>华东>华南>华中,东北地区表层土壤中∑PAHs的含量显著高于除华北地区以外的其它3个地区(p<0.05).东北地区土壤中∑PAHs的含量约是华中地区的6倍.造成这种差异的原因可能和气候条件的地理性差异以及产业结构的区域性分布有关.不同的污染源类型对土壤中PAHs的含量影响很大,点源污染表层土壤多环芳烃的含量显著高于面源污染的土壤(p<0.01),面源与点源污染表层土壤中∑PAHs的平均含量分别为317.3μg·kg-1和1812.95μg·kg-1.上述研究结果可为全国和区域土壤环境质量评价以及土壤环境质量标准制修订提供参考.     

淋滤水量对多环芳烃在土壤剖面中纵向迁移的影响研究

为了揭示淋滤作用对多环芳烃(PAHs)在土壤剖面中纵向迁移的影响,选取北京市昌平区一条具有代表性的土壤剖面作为实验样品,进行了PAHs土柱淋滤模拟研究。结果表明:经过淋滤作用后,淋滤水量不同的三个土柱(A1,A2,A3,淋滤水量依次增大)表层土中残留PAHs总量逐渐降低,但不同环数PAHs含量降低幅度存在较大的差别,低环数PAHs受影响程度更大;在淋滤水量相同的情况下,不同环数PAHs的含量均存在随土柱深度的增大而逐渐降低的趋势,但降低程度存在一定差别。由此推测,通过长期淋滤作用,表层土中的PAHs可以向深层土壤迁移,这些认识可以为深层土壤及浅层地下水的多环芳烃污染评价及保护提供合理的理论依据。     

高级氧化技术修复多环芳烃污染土壤研究进展

多环芳烃（PAHs）是由2个或2个以上苯环组成的碳氢化合物,其致癌、致突变、致畸等特性对人类健康和生态环境产生不利的影响。由于PAHs具有低水溶性、高疏水性和难降解性等特点,导致PAHs污染土壤修复具有巨大挑战。高级氧化技术是处理PAHs污染土壤的有效手段。对高级氧化技术在PAHs污染土壤修复领域的研究进展进行了总结,对臭氧氧化、芬顿氧化和过硫酸盐氧化等高级氧化技术的优劣进行了分析;此外,探讨了表面活性剂在提升高级氧化效果方面的作用以及土壤理化环境条件对氧化过程的影响,分析了氧化过程对土壤微环境的潜在影响;最后,指出了高级氧化修复PAHs污染土壤的研究难点和未来方向。

     

典型工业区土壤多环芳烃污染特征及影响因素

为完善我国典型工业区土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染特征数据库,系统采集了成都市4个典型石油加工类工业区表层土壤样品,采用高效液相色谱法分析16种美国环保署优先控制PAHs的含量和组分特征.结果表明,4个工业区表层土壤(0～30 cm)中多环芳烃总含量范围为191. 2～1 604. 2μg·kg-1,平均含量(583. 6±365. 6)μg·kg-1;各工业区土壤PAHs均主要以中环PAHs和高环PAHs为主,各单体PAHs中以菲、芘、荧蒽和苯并[b]荧蒽为主要特征因子,且均存在潜在的污染风险.同时,采用数理统计方法分析土壤有机质及土壤颗粒粒径与PAHs含量的相关性,并揭示土壤PAHs赋存影响因素.结果表明,在土壤污染含量较高地块,土壤有机质是PAHs较好的吸附剂,能够在一定程度上预测土壤PAHs的迁移转化行为及土壤生态风险(PAHs致癌性);与有机质相比,土壤粒径与PAHs的相关性较低,总体表现为砂粒与PAHs含量无显著相关性,粉粒与之弱正相关,黏粒与之弱负相关.通过本研究,为此类区域的土壤修复实践或学术研究提供依据.     

汕头红树林沉积物中多环芳烃垂直污染特征

为了研究汕头海域红树林沉积物中16种优控多环芳烃(PAHs)污染状况,在义丰溪口、六合围和北港口3块红树林湿地采集柱状沉积物5个,分析了PAHs的含量水平、空间分布、来源和潜在的生态风险。结果表明,研究区红树林沉积物中PAHs含量范围是80.47～301.73 ng/g干重,义丰溪口六合围北港口。不同采样点柱状沉积物中PAHs含量从表层到下层的变化趋势不一致,六合围和义丰溪口趋势不明显,北港口呈下降趋势。PAHs空间分布主要受人类活动和周期性潮汐运动的影响。沉积物中PAHs来源于石油泄露、生物质和煤炭燃烧、发动机排放的混合源,生物质和煤炭燃烧是主要污染源。经沉积物质量标准,平均效应范围中值商和总毒性当量浓度3种方法评估,沉积物中PAHs的生态风险整体较低。     

上海北部郊区土壤多环芳烃含量及来源分析

为研究上海北部郊区农田土壤的多环芳烃(PAHs)含量特征,野外采集表层土壤样品,通过室内分析方法测定了土壤中16种PAHs的含量.结果表明,在研究区土壤中16种优控PAHs总含量(w(PAH₁₆₎)为203.8～6　753.9 ng/g, 平均值为1　172.7 ng/g. 相对于荷兰的土壤修复目标值而言,上海北部郊区部分地块农田表层土壤PAHs含量偏高.说明研究区农田土壤已经受到了一定程度的PAHs污染.根据不同环数PAHs的相对丰度法和PAHs组分的浓度比值法判断,上海北部郊区表层土壤中的PAHs主要来源于石油和煤等化石燃料的高温燃烧及汽车尾气排放等燃烧源.      

基于BP神经网络预测北京市加油站周边土壤多环芳烃含量

随着我国城市化进程的迅速发展,城市中加油站数量越来越多,加油站油品的成分含量复杂多样,在石油逸散过程中会生成一系列污染物.加油站产生的多环芳烃(PAHs)会污染其附近土壤,同时对人体健康产生影响.收集了北京市117个加油站附近的土壤样品(0～20 cm),分析了7种PAHs的含量,基于BP神经网络模型,预测了2025年和2030年北京市加油站土壤PAHs含量.结果表明,7种ω(PAHs)范围在0.01～3.53 mg·kg^-1之间,与《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中土壤污染风险筛选值比较,PAHs含量低于该指标,同时上述7种PAHs的毒性当量(TEQ)均低于世界卫生组织(WHO)的标准值(1 mg·kg^-1),表明它们对人体健康有较低风险.预测结果显示,快速发展的城市化与土壤PAHs含量的增加具有正相关的关系,至2030年,北京市加油站土壤PAHs的含量将持续增长.2025年和2030年北京市加油站土壤中ω(PAHs)的范围分别为0.085～4.077 mg·kg^-1和...     

扬州市不同功能区表层土壤中多环芳烃的含量、来源及其生态风险

对扬州市6个不同功能区(公园、菜地、文教区、居民区、加油站和工业区)共59个表层土壤样品(0～10 cm)中15种美国环境保护署优控的多环芳烃(PAHs)的含量和来源进行了分析,并利用苯并[a]芘(BaP)毒性当量浓度(TEQ_BaP)评价了土壤中PAHs的生态风险.结果表明,扬州市土壤中∑15PAHs总量范围为21～36 118μg·kg^-1,中值为295μg·kg^-1,PAHs组成中以4～6环为主.不同功能区∑15PAHs总量平均值高低顺序为工业区>加油站>文教区>菜地>居民区>公园.相关性分析表明,整个扬州市土壤中∑15PAHs总量与土壤总有机碳(TOC)(P<0.05)和黑碳(BC)(P<0.01)含量都呈显著性正相关,但除了加油站土壤中∑15PAHs总量与BC含量呈显著性正相关(P<0.01)外,不同功能区土壤中∑15PAHs总量与TOC、BC含量都无显著相关性.特征比值法结果表明,不同功能区土壤中PAHs来源虽有些差异,但都主要来源于石油泄漏以及石油、煤和生物质等...     

沉积物中多环芳烃和有机氯农药赋存状态

对珠江广州河段高污染沉积物进行粒度分级,对不同粒径的样品重液分离,收集轻组分(有机质)和重组分(主要为无机矿物及无定型有机质).用显微镜对沉积物中不同粒径轻重组分的吸附剂进行鉴定,测定其中的多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs).结果表明,沉积物样品中有机质占总重量9.1%,富集了81.5%的多环芳烃,77.2%的有机氯农药;无机矿物和无定型有机质占90.9%,富集了18.5%的多环芳烃,22.8%的有机氯农药;轻组分中的有机吸附剂对PAHs和OCPs的富集能力比重组分无机矿物和无定型有机质高1～2个数量级.     

汽车尾气中多环芳烃(PAHs)成分谱图研究

采集并测定了不同型号、油品、里程数的汽车尾气中14种多环芳烃,对分析结果归一化处理后确定其多环芳烃成分谱图.研究表明,汽车在30rmin内排放的14种PAHs总浓度为41.53～121.1μg/m³;其中苯并(a)蒽(BaA)浓度最大,占总量的33.3%;萘(Naph)、苯并(ghi) (Bghip)、茚(1,2,3-cd)芘(In)分别为16.8%、12.9%和12.1%.相同里程数的柴油车排放PAHs总量大于汽油车;除BaA和Naph,柴油车主要排放苊(Ac)、芴(Fluor)、Bghip和In,而汽油车主要排放Bghip、In、苯并(k)荧蒽(BkF).柴油车排放3环PAHs的量大于汽油车,但5～6环PAHs的排放量小于汽油车;随着汽车里程数的增加,PAHs(特别是荧蒽(Flur)、芘(Py)、苯并(a)芘(BaP)、Bghip)的排放总量增加.     

开关表面活性剂对土壤及地下水中多环芳烃污染的增效修复研究进展

开关表面活性剂在环境中主要应用于处理土壤及地下水系统中疏水性有机污染物,污染物多环芳烃(PAHs)是目前其应用研究的热点. 本文详细阐述了开关表面活性剂对土壤及地下水中PAHs污染的可逆增效机理,增效机理基于开关表面活性剂胶束形态的改变;汇总了常用于土壤及地下水PAHs污染修复的三类开关型表面活性剂,通过比较光开关型、CO₂/N₂开关型和氧化还原开关型在开关前后的表面活性理化指标来解释其微观调控特征,认为微观调控基于其响应基团发生化学反应;重点总结了这三类开关表面活性剂在改变表面张力的可逆性与对PAHs增溶的可逆性上具备的优缺点;阐述了开关表面活性剂在实际应用中可能受很多外界因素的影响,并重点关注温度、pH、无机离子和土壤矿物对其的影响. 今后需通过一定规模的野外场地试验,探究多种环境因素动态耦合对开关表面活性剂增溶PAHs的影响机制,厘清在环境因素动态耦合下不同调控方式与分离效率之间的关系,为筛选适合不同环境的开关表面活性剂提供理论数据支撑.