广西岩溶洞穴土壤中多环芳烃污染特征与解析

首次研究相对封闭稳定环境条件下的岩溶洞穴土壤中PAHs的污染特征及其影响因素.以广西桂林大岩洞穴为例,结果表明,在洞穴内部PAHs总量为7.22～117.29 ng·g^-1,远低于洞外土壤中的含量（51.35～235.73 ng·g^-1）,与其他地区相比,表明桂林近郊土壤PAHs污染较轻.大岩土壤中PAHs总量呈现出洞外和洞口附近明显高于洞内而洞内变化不大;洞外和洞口附近土壤中重环组芳烃含量高于轻环组（平均值69.25 ng·g^-1＞38.81 ng·g^-1）,但在洞内土壤中则相反（平均值3.93 ng·g^-1＜7.41 ng·g^-1）,说明洞内PAHs不仅来自于大气迁移过程,而且也来自于洞顶雨水淋滤作用.土壤中PAHs浓度分布表明在洞口附近存在陷阱效应、在洞穴最里端有裂隙存在.陷阱效应使洞口附近重环芳烃浓度显著高于洞外（88.19 ng·g^-1＞31.28 ng·g^-1）,而且PAH分子量与”易陷落性”呈线性相关（R²=0.49）;通过实测值推测从洞口输入的PAHs浓度约为裂隙输入的17倍.温度和分子量差异是影响PAHs在土壤中浓度分布模式的重要因素.     

典型岩溶槽谷区不同地表覆被土壤中多环芳烃的运移特征和来源解析

为探究岩溶槽谷区土壤中多环芳烃(PAHs)的环境行为,选取典型的竹林地、灌丛地和耕地作为研究对象,运用气相色谱-质谱联用仪定量分析土壤中的PAHs.结果表明,土壤剖面中PAHs污染水平表现为竹林地(204.13 ng·g^-1)>耕地(175.47 ng·g^-1)>灌丛地(106.00 ng·g^-1),土壤质量总体良好.3种土地类型均表现为浅层土壤的PAHs含量显著高于深层土壤(p<0.05),表明岩溶区土壤对防止地下水污染具有重要意义;2~3环PAHs易运移至深层土壤,而4~6环PAHs受TOC含量的影响则主要积聚在浅层土壤,富集能力表现为灌丛地>耕地>竹林地;PAHs运移特征主要受控于有机质的吸附和水的溶解两种机制,PAHs和土壤的理化性质是影响PAHs运移的重要因素.结合同分异构体比值法和主成分分析法的源解析结果,得出研究区土壤中PAHs主要源于当地能源燃烧和交通污染,而大气沉降是重要污染途径.     

辽河口湿地土壤多环芳烃的分布及来源研究

于2008年10月、2009年5月和8月采集辽河口湿地31个表层土壤样品,利用GC-FID技术定量分析其16种优控多环芳烃（PAH）含量.结果表明,PAHs总量分布范围为293.4～1936.9 ng·g^-1,平均值为851.5 ng·g^-1,其中油井区苇田PAHs含量最高（1717.5 ng·g^-1）,滩涂区最低（614.6 ng·g^-1）.2008年10月PAHs总量和中高环组分比重均高于2009年5月和8月.应用不同环数的相对丰度和比值法进行来源解析,结果表明,燃烧是2008年10月的主要来源,石油污染和燃烧源的混合来源为2009年5月和8月的主要来源.主成分分析和多元线性回归法显示交通污染和燃煤混合来源为2008年10月PAHs的主要来源,贡献率为45.5%;石油和交通混合污染是2009年5月和8月PAHs的主要来源,贡献率分别为75.2%和42.2%.     

土壤中聚乙烯和聚苯乙烯微塑料对多环芳烃的吸附行为和机理分析

本研究旨在探讨微塑料对土壤基质中16种多环芳烃（PAHs）吸附的影响.通过批实验考察了PAHs在聚乙烯（PE）和聚苯乙烯（PS）微塑料上的吸附过程,系统地评价了pH和腐殖酸（HA）浓度等环境因素对微塑料吸附土壤PAHs的影响.结果表明,微塑料对土壤中PAHs的吸附动力学符合准二级动力学模型,且Freundlich模型对吸附结果的拟合程度（R²=0.9868~0.9931）明显高于Langmuir模型（R²=0.8638~0.8927）, 说明微塑料对PAHs的吸附过程主要为化学吸附.通过吸附热力学计算的ΔH均为正值,ΔG为负值,表明微塑料对土壤PAHs的吸附是自发的吸热过程.pH和HA对PE和PS微塑料吸附PAHs的影响显著,PE和PS微塑料对PAHs的吸附量分别在pH=5.0和pH=7.0时达到峰值;腐殖酸浓度的增加抑制了PAHs在PE微塑料上的吸附,吸附量从9363.95 ng·g^-1降到4877.42 ng·g^-1,但促进了PAHs在PS微塑料上的吸附,吸附量从9422.71 ng·g^-1增加到13259.73 ng·g^-1,这表明PAHs对腐殖酸的亲和力高于对PE微塑料的亲和力.微塑料对土壤PAHs的吸附主要与静电 作用、π-π作用和疏水作用有关.     

南水北调中线源头淹没区土壤中多环芳烃的赋存分布特征

研究了南水北调中线源头淹没区农田土壤中多环芳烃(PAHs)的分布特征与来源.采集了丹江口水库淅川淹没区(高程170 m以下)8个乡镇的18个农田土壤.以索氏提取法对样品处理后,采用GC/MS对土壤中美国EPA优先控制的16种PAHs进行了检测分析.结果表明,淹没区农田土壤中共有10种PAHs组分检测出,总残留量范围为5.29~173.11 ng·g^-1,平均值为41.89 ng·g^-1,具有致癌作用的组分苯并 蒽(Baa)、 (Chr)和苯并(b)荧蒽(Bbf)含量约占PAHs总残留量的2.4%.个别采样点的PAHs残留量高于荷兰政府规定的无污染土壤的PAHs值(干重:20~50 ng·g^-1),表明淹没区部分农田土壤已受到轻微的PAHs污染.通过使用PAHs环数相对丰度法和Phe/Ant、Fla/Pyr、Ant/(Ant+Phe)和Fla/(Fla+Pyr)等分子标志物指示法来解析PAHs来源,结果显示,淅川淹没区土壤中PAHs的来源主要是煤等化石燃料和草木等植物性燃料的燃烧,少量来源于汽车尾气的排放以及石油产品的泄漏.淹没区农田土壤中PAHs污染存在一定的生态风险,值得进一步关注.     

上海市地表灰尘中PAHs季节变化与功能区差异

研究了上海市中心城区地表灰尘中多环芳烃（PAHs）的季节变化与功能区差异,并探讨了这种变化特征的原因.结果表明,上海市中心城区地表灰尘中PAHs累积水平具有显著的季节变化,PAHs总量和组分均表现出冬季含量高于夏季的特征.冬季样品中PAHs含量为9 176～32?573 ng·g^-1,平均值为20 648 ng·g^-1;而夏季PAHs含量为6?875～27?766 ng·g^-1,平均值仅为14?098 ng·g^-1.PAHs组分也表现出相似特征,冬季含量为50(二氢苊)～3 162 ng·g^-1 (茚并［1,2,3-c,d ］芘),夏季含量为3(苊)～1 485 ng·g^-1 (茚并［1,2,3-c,d ］芘).各个功能区地表灰尘PAHs含量的差异明显.冬季最高值出现在工业区（31 163 ng·g^-1）、商业区（24 932 ng·g^-1）和交通要道（18 815 ng·g^-1）,最低值出现在公园（7 885 ng·g^-1）和绿地（8 036 ng·g^-1）;夏季最低值出现在公园（7 942 ng·g^-1）,最高值出现在交通要道（14 528 ng·g^-1）、工业区（14 247 ng·g^-1）和商业区（11 523 ng·g^-1）.所有功能区样品中PAHs组分含量呈现出按环数或分子量的增加而逐渐升高的趋势.大城市地表灰尘中PAHs的季节变化与功能区差异与其来源密切相关,也受到各组分理化性质的影响.     

珠江三角洲典型区域农业土壤中多环芳烃的含量分布特征及其污染来源

2002-10～2005-11采集珠江三角洲典型区域（东莞市、惠州市、中山市、珠海市和佛山市顺德区）的农业土壤表层样品260个,运用气相色谱-质谱方法对美国EPA优控的16种多环芳烃（PAHs）进行分析测定.结果显示,研究区农业土壤中16种PAHs含量范围在3.3～4 079.0 ng·g^-1,平均含量244.2 ng·g^-1,以3环和4环的PAHs为主;中心城区土壤中PAHs含量高于远郊区,菜地>水稻田>香蕉地>旱坡地果园地>甘蔗地.依据荧蒽/芘及2+3环与4环以上PAHs化合物分布特点,表明该区域农业土壤中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧.通过与国内外土壤中PAHs含量的对比,研究区的农业土壤受到一定程度的PAHs污染,含量处于中等水平.     

新疆典型地区植物和土壤多环芳烃污染特征、来源解析及健康风险评价

利用气相色谱-质谱法（GC-MS）测定新疆多段公路沿线和3个风景区植物和土壤中多环芳烃（PAHs）含量.结果表明,11个采样点的11个土壤样品Σ₁₆PAHs含量为18.82~2153.54 ng·g^-1,平均值为425.95 ng·g^-1,36个采样点的59个植物样品中Σ₁₆PAHs含量范围为9.93~748.30 ng·g^-1,平均值为154.11 ng·g^-1.植物样品中不同环数的PAHs平均含量高低次序为：低环（2~3环）>中环（4环）>高环（5~6环）,土壤样品不同环数的PAHs平均含量高低次序为：中环（4环）>高环（5~6环）>低环（2~3环）.特征比值法和主成分分析法分析得出,土壤中PAHs主要为燃烧和石油源,植物吸收的PAHs主要来源为木材燃烧和炼焦工业.健康风险评价结果表明,S323省道库尔勒段土壤PAHs对道路工作人员致癌风险值（CR）为1.26×10^-6,存在潜在健康风险.     

北京东南郊化工区土壤和植物中氯苯类有机物的残留及分布特征

对2003-11采自北京东南郊化工区的土壤、植物样品中11种氯苯类有机物进行了分析测定. 结果表明,土壤（干重）中氯苯类有机物（CBs）的总量范围为0.232～51.15 ng·g^-1,均值为18.16 ng·g^-1,其中1,2-DCB、1,4-DCB和HCB分别占45.2％、15.3％和17.1％;植物（干重）中CBs的总量范围为5.635～31.99 ng·g^-1,均值为12.36 ng·g^-1,其中1,4-DCB和HCB分别占51.5％和14.9%. 土壤中∑CBsi>与土壤有机质含量的皮尔森（Pearson）相关系数为0.544（P≤0.05）,呈弱正相关关系. 此外,除1,4-DCB和1,2,4-TCB外,云杉针叶中CBs的土壤-植物富集因子（BCFs）随CBs挥发能力［lg(V_P/K_OW)的增强而降低,随CBs辛醇/空气分配系数（K_OA）的增大而升高.     

基于GIS和PMF模型的石嘴山市土壤多环芳烃空间分布及来源解析

随着城市化和工业化进程加速,城市土壤多环芳烃（PAHs）含量及污染状况受到广泛关注.以石嘴山市为例,分析8个城市功能区156个表层土壤（0~20 cm）样品PAHs含量的空间分布特征,运用单因子指数、内梅罗综合指数和终生癌症风险增量模型评价土壤PAHs污染状况,利用正定矩阵因子分解模型（PMF）对PAHs来源进行解析.结果表明,石嘴山市表层土壤PAHs总含量均值为489.82 ng·g^-1,除芘（Pyr）外的15种PAH单体变异系数均大于100%,属强变异;不同功能区土壤PAHs含量呈现出：交通区（1217.61 ng·g^-1） > 工业区（809.58 ng·g^-1） > 公园（273.66 ng·g^-1） > 文教区（268.18 ng·g^-1） > 商业区（240.05 ng·g^-1） > 农业区（226.81 ng·g^-1） > 医疗区（211.90 ng·g^-1） > 居民区（183.49 ng·g^-1）;内梅罗综合指数显示82.58%的样点不存在污染,轻微、轻度和中度污染占比分别为6.45%、4.52%和0.65%,5.8%的样点存在重度污染;健康风险评价结果表明,皮肤接触和误食是最主要的土壤PAHs暴露途径,其健康风险处于可接受水平;源解析表明石嘴山市土壤PAHs的主要来源为交通排放源、煤炭燃烧源、生物质/重油燃烧的混合源以及石油源,其贡献率分别为10.5%、36.6%、50.3%和2.6%,且高值大多分布在工业或煤炭生产区域.研究结果可为工业城市土壤污染研究提供参考,并对预防土壤污染、保障土壤环境质量及人体健康安全有积极作用.     

Soil pollution by polycyclic aromatic hydrocarbons: A comparison of two Chinese cities

Soil samples from Huizhou and Zhanjiang, China were analyzed for 16 priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) with harmonized sampling, sample extraction and analysis quantification methods. The concentrations and sources of PAHs in soil samples of the two cities were compared. Almost all of the PAH components were detectable in 103 soil samples. The concentrations of ΣPAHs ranged from 35.40 to 534.5 g/kg in soil samples from Huizhou, and ranged from 9.50 to 6618.00 g/kg in samples from Zhanjiang. Evident differences of concentrations, compositions and sources of PAHs in soils were observed between the two cities. The average concentrations of individual component and the sum of a group of PAHs in soil samples from Zhanjiang were significantly higher than those in Huizhou (P < 0.05). Phe, Flu, Pyr, Bbf and Baa were the dominant PAH components both in soil samples from Huizhou and Zhanjiang. Except for these five components, Bap, I1p, Daa and Bgp were also the dominant PAH components in soil samples from Zhanjiang. Coal combustion and liquid fossil fuel combustion were the same sources of PAHs in the two cities with different contributions, and petroleum played a key role in PAHs release in Zhanjiang.     

官厅水库周边蔬菜地表土中多环芳烃的污染

为掌握北京市备用水源地——官厅水库周边的蔬菜地表土中多环芳烃(PAHs)的污染状况及来源,于2008年11月在延庆县小丰营蔬菜产地采集了48个表土样品(0～20cm)测定PAHs含量,并综合特征化合物比值法和因子分析/多元线性回归两种方法推断了土壤中PAHs来源.结果表明,土壤中15种PAHs单体(PAH15)的含量均服从正态分布或对数正态分布,∑15PAH几何均值为(118.71±28.63)ng.g-1(干重含量,下同),算术均值为(139.57±85.65)ng.g-1.以荷兰土壤标准衡量,71%的样点归类PAHs弱污染,与文献报道的大多数国内外农业土壤相比,尚属于较清洁的水平.成分谱分析表明,研究区域土壤中的PAHs分布谱以3环～4环化合物为主,优势化合物为PHE、FLA、FLO、PYR.校正后的FLA/(FLA+PYR),ANT/(ANT+PHE)比值表明该研究区域PAHs主要来自燃烧源.通过因子分析提取了3个主成分,分别代表①燃煤和交通燃油;②生物质燃烧和炼焦;③燃油.多元线性回归分析的结果表明,这3种来源对官厅水库周边蔬菜地表土中PAHs的贡献分别是54.0%,39.9%和6.1%.结合两种源解析方法和排放源分析,除该区域存在明显生物质燃烧源以外,其它来源的PAHs经过了一定距离的大气迁移和沉降.     

固相微萃取和固相萃取评价多环芳烃降解过程中的生物有效性变化

为了揭示多环芳烃(PAHs)降解过程中的生物有效性变化规律,应用PAHs降解菌剂对PAHs污染焦化厂土壤进行微生物修复,采用固相微萃取及固相萃取方法提取评价PAHs的生物有效性,分析降解率和生物有效性变化的差异及相关关系.结果表明,该焦化厂土壤中PAHs总量以低环PAH为主,微生物菌剂对土壤总PAHs降解率为68.3%;微生物作用后,孔隙水中PAHs的降低以3、4环为主,孔隙水中PAHs变化率普遍低于土壤中的降解率;Tenax-TA提取降解前后土壤中的PAHs,降解后3、4环PAHs的快速解吸组分降低,5、6环的快速解吸组分变化不大;土壤中PAHs降解量分别与PAHs孔隙水浓度和Tenax-TA快速提取量存在相关关系.以上结果表明可用PAHs孔隙水浓度以及Tenax-TA快速提取量预测微生物对土壤PAHs的降解,这为焦化厂土壤PAHs污染的修复提供了理论依据.     

百色市工业区表层土壤中多环芳烃污染特征及来源分析

为完善我国实地的不同的PAHs污染特征数据库,系统采集了百色市5个工业区表层土壤样品,利用HPLC分析了16种US EPA 优控PAHs的含量和组分特征,运用同分异构体比率法和主成分因子载荷法揭示其污染来源.结果表明,工业区土壤中PAHs总含量范围在18.7~6437μg/kg之间,电厂2土壤中PAHs平均含量最高,达1923.4μg/kg.与国内外相关研究比较,处于中高等污染水平.5个工业区表层土壤样品中PAHs的残留大小顺序为:电厂2>电厂1>炼油厂>润滑油厂>水泥厂;电厂2、电厂1、炼油厂和润滑油厂4个工业区土壤中PAHs污染以4环为主,毒性较高的4环和5环PAHs均高于其他环数PAHs;水泥厂附近土壤中PAHs污染以2、3环为主.研究区域内土壤中Baa、Bkf、Chr和Fla等单体超标严重.工业区土壤中PAHs污染主要来自于燃烧源、石油源及石油源和燃烧源的混合源,燃烧源贡献最大(占45.0%),石油源和燃烧源混合贡献率为36.8%,而石油源所占比例相对较小(占18.2%).     

黄淮平原农田土壤中多环芳烃的分布、风险及来源

对227个黄淮平原农田表层土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)含量进行了调查,并对其致癌风险和来源等进行了分析.结果表明,有15种PAHs被普遍检出,各单体检出率在23.3%~100%之间(苊烯未检出).土壤中PAHs总量(∑PAHs15)为33.44~1246μg/kg,平均值为152.4±166.2μg/kg,且以4环及4环以上PAHs为主,其中16.7%的样品中PAHs含量达到了污染水平(>200μg/kg),与国内外其他地区相比,黄淮平原农田土壤中PAHs含量处于相对较低水平.黄淮平原农田土壤7种致癌性PAHs毒性当量浓度(TEQBap)占总毒性当量浓度的98.27%,其中苯并(a)芘(Bap)潜在致癌风险最大.同分异构体比值法和主成分分析结果表明黄淮平原农田土壤中PAHs的主要来源是汽油、柴油高温燃烧、以及煤和秸秆燃烧.相关性分析表明有机质含量与∑PAHs15及PAHs单体含量具有显著相关性,表明有机质是影响PAHs在土壤中含量、空间分布及归趋的一个重要因素.     

典型污染区农业土壤中PAHs的分布、来源及生态风险

采用同位素稀释气相色谱-质谱（GC/MS）分析了路桥农业表层土壤中16种优控PAHs的含量,并对其分布、来源及生态风险进行了分析.结果表明,土壤中16种PAHs的检出率达到100%,其总含量范围为52.3~991 μg·kg-1,与土壤有机碳显著相关（p < 0.01）.PAHs组成特征表明,路桥土壤中以高环PAHs为主.PAHs（除Nap、Acy和Fl）间呈显著相关（r > 0.7,p < 0.01）,表明采样区PAHs污染来源具有一定的相似性.同分异构体比值和因子分析表明,路桥农业土壤中PAHs主要来源于煤和生物质的燃烧.土样中16 PAHs的毒性当量浓度（TEQBaP）介于4.61~164 μg·kg-1之间,7种致癌性PAHs对总TEQBaP的贡献达99%.在35%的土样中,10种PAHs的总TEQBaP超过荷兰土壤目标参考值,表明路桥部分农业土壤存在潜在的生态风险.     

焦化厂土壤中多环芳烃分布特征及淋洗粒级分割点确定

土壤粒径分布和污染物在不同粒级土壤中的分布特征是污染土壤淋洗可处理性的重要依据,淋洗粒级分割点则是淋洗工艺的重要参数.根据土壤异位淋洗的技术要求,在焦化厂污染场地进行了采样,测定了土样的粒径分布曲线及不同粒级土壤中美国EPA优控的16种多环芳烃(PAHs)的初始浓度,并采用Tween 80和Triton X-100溶液对不同粒级污染土样进行了振荡清洗实验.结果表明,16种PAHs在6个粒级中的总浓度在6.27～40.18 mg/kg范围,呈双峰分布模式,单个PAH污染物的最高浓度大多出现在250～500 μm的颗粒中, 50～75 μm的颗粒中污染物浓度最低;PAHs去除率与其初始浓度及土壤特性有关,初始浓度越低,去除率越高,粗颗粒中由于有机碳含量较高,PAHs去除效率反而低于细颗粒.根据清洗效果并从废物减量化角度出发,确定以50 μm作为土壤淋洗的粒级分割点,这样减容率可以达到82.95％.     

岩溶地下河流域表层土壤多环芳烃污染特征及来源分析

采集重庆南山老龙洞地下河流域农田土壤(0～20 cm),利用气相色谱-质谱联用仪(GC/MC)测定了土壤样品中16种优控多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量,分析其含量和组成,污染水平及污染来源.结果表明,流域内不同地点表层土壤16种PAHs总量变化范围为277～3301 ng·g-1,平均值为752.6 ng·g-1±635.5 ng·g-1,所有样品均遭受污染,其中57%为轻污染,29%为污染土壤,而14%为重污染.多环芳烃的组成以2～3环为主,占总量的28.72%～72.68%,平均值为48.20%;4环和5～6环含量分别为7.77%和34.03%.土壤PAHs含量与有机质(SOM)含量显著相关,而与pH值相关性不强.比值法和主成分分析(PCA)表明,流域内土壤主要来自交通排放与煤炭、石油及生物质燃烧的混合源以及石油源.     

上海市表层土壤中多环芳烃的分布特征与源解析

应用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对上海市80个表层土壤样品中16种优控多环芳烃的浓度进行了测定,分析了上海市土壤中PAHs的含量分布特征,并利用同分异构体比值、主成分分析方法对表层土壤中的PAHs进行了源解析.结果表明,80个样点PAHs的含量在0.12~24.5μg/g之间,呈现出郊区>市区>农村的梯度变化,市区内不同功能区采样点呈现出交通区>文教区>公园绿地>商业区>住宅区的梯度变化. PAHs组成以4环和5环为主,平均含量分别占∑PAHs的49.2%和27.0%,其次为3环和6环,分别占∑PAHs的14.8%和6.6%,最低为2环PAHs,仅占2.4%,单体PAHs化合物以荧蒽、芘、苯并芘为主.源解析表明,表层土壤中PAHs的主要来源是燃烧源,主要是石油燃烧.     

福州市不同功能区土壤中多环芳烃的含量及其源解析

对福州市不同土地利用类型下5种功能区(加油站、工业区、文教区、公园和居民区)的50个土壤样品中多环芳烃(PAHs)含量进行了分析,并对土壤中PAHs的污染程度进行了评价,同时应用因子分析/多元线性回归方法对不同功能区土壤中PAHs的来源进行了解析.结果表明,福州市表层土壤中PAHs总含量的平均值为595.9μg/kg,在国内外处于中等含量水平,为轻度污染.土壤中PAHs来源以化石燃料的燃烧源为主,煤的燃烧占53%,石油燃烧占47%.不同功能区土壤都存在一定程度的PAHs污染,15种PAHs总量的大小顺序为加油站>工业区>居民区>文教区>公园,不同功能区土壤中PAHs的来源虽然有所差异,但都以化石燃料燃烧为主要来源.