苯并[a]芘污染土壤的植物根际修复研究初探

研究了黑麦草(Lolium multiflorumL.)对多环芳烃苯并[a]芘污染土壤的修复作用。研究结果表明,土壤中苯并[a]芘的可提取态wB[a]P随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态苯并[a]芘的减少,提高了苯并[a]P在土壤中的降解率,在1、10、50mg·kg-1苯并[a]芘处理下,黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率分别达90.3%、87.5%、78.6%;而没有黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率则为79.3%、66.4%、55.6%。黑麦草根际增加土壤中微生物碳的含量,从而提高植物对苯并[a]芘的降解率。植物的地上部也可积累少量苯并[a]芘,但植物对苯并[a]芘的吸收不是黑麦草对其修复的主要机制。土壤自身具有修复苯并[a]芘的潜能,种植黑麦草具有强化土壤修复苯并[a]芘污染的作用。     

长春城郊蔬菜地土壤中多环芳烃的含量与分布特征

以长春城市郊区菜地土壤为研究对象,采用GC-FID法对该地区土壤中多环芳烃含量进行分析测定,长春城郊菜地土壤中平均含量苯并(a)芘蒽菲萘.该地区土壤中萘,蒽的含量处于尚清洁水平;部分区域土壤中苯并(a)芘和菲的含量处于轻度污染水平.     

基于健康风险的土壤修复目标研究程序与方法——以多环芳烃污染土壤再利用工程为例

提出了基于人体健康风险的土壤修复目标的制定方法和程序,并以上海市某重大工程多环芳烃污染土壤处理后再利用工程为例,模拟了多环芳烃在处置场地上的多介质迁移途径及人体暴露场景。模拟结果显示,填埋场污染土壤苯并(a)芘(该污染物毒性因子高,毒性强,致癌风险相对较大)经口摄入和皮肤接触途径最大致癌暴露量分别为1.89×10-6和0.93×10-6mg.kg-1.d-1,人体最大致癌风险水平分别为1.38×10-5和6.79×10-6,超出了中国规定的单致癌污染物的可接受风险水平(≤10-6)。苯并(a)芘呼吸吸入途径最大致癌暴露量为7.79×10-10mg.m-3,人体最大致癌风险水平为6.86×10-10。基于场地的特征条件和参数,以保护人体健康为目的,确定了再利用作为填埋场中层覆土的土壤中5种多环芳烃污染物的修复目标限值(w,mg.kg-1)分别为:苯并(a)芘,0.994;二苯并(a,h)蒽,0.995;苯并(a)蒽,9.95;苯并(b)荧蒽,9.95;苯并(k)荧蒽,99.5。     

焦化场地典型多环芳烃类污染物精细化风险评估

为准确评估多环芳烃(PAHs)污染土壤对人体的健康风险,解决目前基于总量风险评估导致土壤PAHs修复目标值过严的问题,采用德国标准研究院颁布的生物可给性测试方式研究了石家庄某焦化厂土壤中苯并[b]荧蒽(BBF)、苯并[k]荧蒽(BKF)、苯并[a]芘(BAP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IPY)和二苯并[a,h]蒽(...     

煤矸石堆放场周围玉米作物中苯并(a)芘污染特征

以焦作矿区演马矿煤矸石堆放场周围农田玉米为研究对象,对玉米中苯并(a)芘污染特征进行了分析研究.在矸石堆周围布设三条采样线采集玉米样品,玉米样品经提取、浓缩、净化处理后采用高效液相色谱(HPLc)法对其中苯并(a)芘含量进行检测分析.结果表明,研究区玉米作物叶子中苯并(a)芘污染水平较高,达46.7%,茎和籽均未出现苯并(a)芘污染现象,且玉米各部位苯并(a)芘含量与距矸石堆距离呈反比.进一步指出矿区企业应加强对周围环境生态的预防保护,以确保企业的可持续发展.     

重庆市场地土壤污染特征分析及行业来源识别

近年来随着大量工业企业关闭或搬离城市地区,中国遗留场地的土壤污染问题日益突出。基于重庆市已开展调查评估的353块工业企业遗留场地数据,分析了重庆市工业场地的环境特征和土壤污染类型;采用相关性分析、主成分分析等多元统计分析方法研究了场地土壤的主要污染因子及其行业来源分布特点。结果表明:82.5%的场地土壤偏碱性,这有利于大部分重金属污染物的稳定;重庆市高风险场地共涉及23个行业,主要有化学原料和化学制品制造业、金属制品业、汽车制造业、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业等,这些主要行业的遗留场地土壤出现污染的比例达43%-57%;TPHs和Pb、Cu、Cr、Zn等重金属是重庆市场地土壤主要污染因子,出现污染的概率分别为38%-80%和65%-94%;重金属-TPHs复合污染是重庆市场地土壤的重要污染特征;Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、苯、苯并(a)芘、TPHs等典型污染物主要来源于化工、钢铁、电镀、冶炼、运输设备制造业等主要行业。Pb、Cu、Cr、Zn、Ni5种重金属,苯和苯并(a)芘,Pb、Cu、Cr、Zn和TPHs之间呈显著正相关,表明这些污染物可能有着相似的行业来源;Cu、Cr、Zn、Ni主要受金属制品业和运输设备制造业的影响,苯和苯并(a)芘主要受化学原料和化学制品制造业的污染排放影响,而Pb和TPHs的行业来源分布比较广泛。研究结果可为重庆市工业场地的土壤污染防治和风险管控提供科学依据。     

尿中芘、苯并(k)萤蒽和苯并(a)芘的鉴别与测定

本文用高压液相色谱结合荧光分光光度技术定性鉴别了尿样中芘、苯并(k)萤蒽和苯并(a)芘的存在,并用标样进行了定量测定的研究。芘、苯并(k)萤蒽和笨并(a)芘在尿样中的回收率分别为60％、90％和80％;标准偏差为4.7％、17％,检测限为0.77ng、0.05ng和0.06ng。对吸烟者尿中这三种多环芳烃进行了定量测定,结果为芘53.3ng,苯并(k)萤蒽3.7ng、苯并(a)芘4.7ng;而对照组的尿样中,苯并(k)萤蒽和苯并(a)芘的含量均在检测限以下。     

重金属和多环芳烃复合污染对土壤酶活性的影响及定量表征

以土壤脲酶和脱氢酶为探针物质，室内培养条件下较为系统地研究了重金属（Cd、Zn、Pb）和多环芳烃（菲、荧蒽、苯并a芘）复合污染对土壤酶活性的影响及其定量表征、结果表明，复合投加上述污染物能使土壤酶活性受到不同程度的抑制，其中，脱氢酶最为敏感，其活性是表征重金属和多环芳烃复合污染的一项重要的参考指标．对复合污染模型的建立与分析表明，土壤环境中，重金属和多环芳烃复合污染的类型和强度与污染物的浓度和复合污染时间密切相关．影响土壤脲酶活性的主要因子依次为：Cd〉Zn与苯并a芘的交互作用〉Zn〉Pb〉Zn和菲的交互作用，影响土壤脱氢酶活性的主要因子依次为：Cd和Zn的交互作用〉Cd〉Zn〉苯并a芘〉Cd和菲的交互作用，其中，Zn和苯并a芘相互作用对脲酶活性以及Cd和Zn交互作用对脱氢酶活性的影响均表现为拮抗作用，Zn和菲，Cd和菲之间的交互作用，无论是对脲酶还是脱氢酶均表现为协同作用，图1表3参18     

苯并[a]芘和1-羟基芘诱导人胚胎干细胞分化心肌细胞ROS、CYP基因表达和DNA损伤

多环芳烃(PAHs)化合物中的苯并[a]芘和PAHs暴露检测标志物1-羟基芘与心脏功能障碍有关,但其生物学机制尚不清楚。为研究苯并[a]芘和1-羟基芘对心脏的毒性作用,基于人胚胎干细胞分化心肌细胞(hESC-CM)研究了苯并[a]芘和1-羟基芘对心肌细胞活性氧(ROS)生成、CYP基因表达和DNA损伤等的影响。结果表明,苯并[a]芘和1-羟基芘对h ESC-CM活性无影响,但能显著增强细胞ROS水平,诱导DNA损伤。此外,苯并[a]芘还能诱导细胞线粒体促凋亡基因的表达。研究表明,苯并[a]芘和1-羟基芘能通过诱导氧化应激和DNA损伤事件导致h ESC-CM损伤,在一定程度上解释了多环芳烃暴露导致心脏疾病的分子机制。     

钢铁工业区周边农业土壤中多环芳烃(PAHs)残留及评价

对某大型矿业企业周边农业土壤中多环芳烃(PAHs)残留量进行了调查。结果表明,PAHs总残留量范围为312. 2~27 580. 9ng·g-1,且以4环以上多环芳烃组分为主。所有土样中均检出PAHs,单一污染物以芘、艹屈、荧蒽、苯并[a]芘、蒽、菲、苯并[a]蒽、苯并[k]荧蒽、茚并[1,2,3 cd]芘、苯并[g,h,i]苝为主。PAHs残留量与有机质含量相关性较好。不同样区土壤PAHs残留量受常年风向影响明显。以加拿大农业区域土壤PAHs的治理标准值为指标,用内梅罗综合指数法进行评价表明,研究区农业土壤达重污染水平的占37%,中度污染的占19%,轻污染的占25%,另有13%的采样点污染程度处于警戒限,仅有6%的采样点尚处于安全级。     

兰州地区苯并(a)芘的环境多介质迁移和归趋模拟

利用Level Ⅲ逸度模型模拟计算了稳态假设下苯并(a)芘在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的相间迁移通量、浓度分布.结果表明:大气的平流输入和化石燃料燃烧是该区域苯并(a)芘的主要来源,土壤是其最大的储库,占总残留量的99.6%;在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为1.61×10-10 mol·m-3、9.39×10-7 mol·m-3、7.13×10-4 mol·m-3和9.17×10-5mol·m-3,模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

Polycyclic aromatic hydrocarbons in soils around Guanting Reservoir,Beijing, China

The concentrations of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (∑ 16PAHs) were measured by gas chromatography equipped with a mass spectrometry detector (GC-MS) in 56 topsoil samples around Guanting Reservior (GTR), which is an important water source for Beijing. Low to medium levels of PAH contamination (mean=394.2±580.7 ng g^?1 dry weight (d.w.)) was evident throughout the region. In addition, localised areas of high PAH contamination near steel and cement factories were identified, with ∑ 16PAHs concentrations as high as 4110 ng/g, dry weight (d.w.). There was a significant positive correlation (r²=0.570, p<0.01) between total organic carbon content and ∑ 16PAHs concentrations. Phenanthrene was the predominant compound, accounting for 27.2% of the ∑ PAH concentration, followed by chrysene>pyrene>benzo[a]anthracene≈ benzo[b]fluoranthene≈ benzo[a]pyrene. Four-ring PAH homologues (39%) were dominant. The higher proportion of 4–6 ring homologues, molecular indices, and the spatial distribution of PAH indicated that industrial discharges, incineration of wastes and traffic discharges were the major sources of soil PAHs around the water reservoir.     

北京地区表层土壤中多环芳烃的分布特征及污染源分析

根据北京地区不同环境功能区62个样品的分析结果,讨论了研究区表层土壤中多环芳烃的分布特征及污染源类型。结果表明：（1）研究区表层土壤中检测到的多环芳烃主要包括萘、苊、菲、惹烯、三芴、荧蒽、芘、、苯并蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[e]芘、苯并[a]芘、苝、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3–cd]芘、苯并[g,h,i]苝及其同系物;（2）不同环境功能区表层土壤中多环芳烃的组成及质量分数均存在一定的差别,16种优先控制的多环芳烃质量分数为175.1~10 344 ng.g-1,其中城市中心区表层土壤中多环芳烃的质量分数最高,交通干线附近、工矿企业附近表层土壤中PAHs的质量分数较高,林地、果园和农田表层土壤中PAHs的质量分数较低;（3）表层土壤中PAHs既有来源于石油源,也有来源于化石燃料燃烧产物的,但不同功能区二者贡献存在差别,其中农业用地（林地、果园、农田）中PAHs主要来源于石油源（或部分来源于土壤母岩中的有机质）,城区、交通干线附近及工矿企业附近表层土壤中PAHs污染源以化石燃料燃烧产物输入为主。     

Occurrence of and risk posed by highly carcinogenic dibenzo[def,p]chrysene isomers in urban soil

Dibenzopyrene and its isomers are considered the most potent carcinogens of all polycyclic aromatic hydrocarbons tested to date. However, despite public concerns over their deleterious effects, they have not been extensively studied. The occurrence of four highly carcinogenic isomers of dibenzopyrene – dibenzo[def,p]chrysene, dibenzo[a,e]pyrene, dibenzo[a,i]pyrene, and dibenzo[a,h]pyrene in urban soil samples from Shanghai, China, have been determined in this study, as well as that of benzo[a]pyrene and coronene. A total of 14 peaks with ions at m/z 302 were detected by gas chromatography-mass spectrometry. Although the concentrations of benzo[a]pyrene and the sum of the 16 priority polycyclic aromatic hydrocarbons were greater than that of dibenzopyrene and its isomers, the carcinogenic potency of the latter was higher than that of benzo[a]pyrene. The results also indicate that the relative carcinogenic potency of the four dibenzopyrene isomers in the samples is higher than that of the 16 priority polycyclic aromatic hydrocarbons.     

Spatial distribution of PAHs in a contaminated valley in Southeast China

A survey was conducted on the accumulation and spatial distribution of PAHs in surface soils under different land use patterns in a valley in the Yangtze Delta region with an area of 10 km² containing 15 small copper- and zinc-smelting furnaces. Sixty-five topsoil (0–20 cm) samples were collected and 16 PAHs were determined. The average amount of all the 16 PAHs ranged from 0 to 530 μg kg⁻¹ (oven dry basis), with a mean concentration of 33.2 μg kg⁻¹. Benzo[a]pyrene and indeno[1, 2, 3, -cd]pyrene were the two main PAHs present at high concentrations, while pyrene and fluorene had very low concentrations. PAH concentrations were higher in uncultivated than in cultivated soils, and areas of woods and shrubbery had the␣lowest soil PAH contents. The average PAH-homologue concentrations ranked as follows: 5-rings >> 3-rings, 4-rings > 6-rings >2-rings. Much higher concentrations of PAHs were found in the southern part of the sampling area, perhaps due to deposition of airborne particles by the southeasterly winds in winter and spring. We conclude that the small smelting furnaces were the dominant source of PAHs that accumulated in the soils and the southeasterly winds led to the spatial distribution of PAHs in the topsoils. Land vegetation cover and soil utilization patterns also affected the accumulation and distribution of soil PAHs.     

养殖场饲养鸡对苯并[a]芘的摄入、排泄和积累

在北京市郊区一家中等规模养鸡场采集了不同品种和不同生长阶段的饲养鸡的肌肉和内脏样品,并同步采集了鸡蛋、饲料、粪便和大气样品,测定了其中苯并[a]芘的浓度,据此分析了苯并[a]芘在饲养鸡体内的积累、排泄和代谢的动态过程.结果显示,饲养鸡体内各组织苯并[a]芘的湿重浓度在0.024～0.15ng·g-1之间,肌肉中的浓度显著低于其它组织;饲料和粪便中的浓度显著高于体内各组织浓度.饲养鸡体内摄入的苯并[a]芘约60%在体内代谢,约三分之一直接排泄进入粪便,仅有少量残留在体内如表皮、肌肉和其他器官中.肌肉、肝脏和胃中苯并[a]芘浓度和总累积量的动态变化规律不尽相同.北京居民摄食类似鸡肉导致的对苯并[a]芘的暴露量较春、秋、冬季呼吸暴露量低两个量级,与夏季呼吸暴露量相当.     

土壤B[a]P叠加污染对蚯蚓体腔细胞SOD、POD和MDA的毒性效应

采用累积试验方法,研究土壤苯并[a]芘（B[a]P）多次叠加污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）体腔细胞超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和丙二醛（MDA）的毒性效应.结果表明,随着土壤中B[a]P暴露时间的延长,蚯蚓体腔细胞的SOD、POD活力和MDA含量呈初期（1～14 d）下降速率较快,尔后（14～56 d）下降速率减小的变化趋势.在叠加污染条件下,0～ 20 cm深度土壤中蚯蚓体腔细胞SOD活力和MDA含量在14d时分别比一次污染低20.97％和15.96％,POD活力比一次污染高20.44％;而在＞20～40 cm深度土壤中蚯蚓体腔细胞SOD、POD活力和MDA含量在14d时分别比一次污染低52.89％、18.00％和70.60％.表明B[a]P叠加污染土壤中蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染.     

生物堆模拟法修复苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽污染土壤

采用生物堆模拟方法,研究苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a,h]蒽(DBA)污染土壤的生物修复条件.结果表明,在生物堆中投加绿肥或秸秆可明显促进BaP和DBA的降解;通气速率分别为0.05和0.10m3·h-1时BaP和DBA的降解率无明显差异;添加EM菌对BaP和DBA的降解有抑制作用.在投加20g·kg-1绿肥、通气速率为0.10m3·h-1时,BaP和DBA的去除效果最佳,处理160d时降解率分别达64.8％和74.9％.     

复合人工湿地对有机污染物的去除效果初步研究

研究了由不同植物配置(驯化和未驯化)的两组下行和上行植物床组成的复合人工湿地对生活污水的净化效果。结果表明,CODCr和BOD5的去除率达67.3%,68.1%,总氮(TN)的去除率为26.9%,总磷(TP)的去除主要发生在上行床,去除率为81.6%。环芳烃(PAHs)中苊(Ace)、荧蒽(Flu)、芘(Py)、苯并[a]蒽(BaA)、屈(Chr)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(InP)和苯并[g,h,i](BPR)经下行床后,去除率超过80%,上行床去除较少。驯化床和未驯化床对PAHs的去除效果差异不显著。邻苯二甲酸酯(PAEs)中邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DiBP)经驯化床后,质量浓度显著升高,经未驯化床后邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)含量显著降低。蚕豆根尖微核实验表明,不同植物配置对微核率影响差异并不显著,毒害物质经下行床后大部分被去除。