化学工业区周边土壤中多环芳烃含量、来源及健康风险评估

于2015年6月采集日照市岚山化工园区和临沂市罗庄华宇电解铝厂周围土壤样品,分析了16种多环芳烃(PAHs)的含量和组成,研究了距化工区不同距离的土壤中PAHs含量和组成的变化、来源及健康风险.结果表明,岚山化工园区周围土壤中PAHs总含量(∑_(16)PAHs)(2764.2—3435.9μg·kg~(-1))略高于华宇电解铝厂周边土壤中∑_(16)PAHs(2729.7—3047.5μg·kg~(-1)),均达到重度污染.两化工厂周边土壤中各环数PAHs所占比例大小顺序均为4环5环3环2环和6环,但各PAHs化合物的组成存在差异.距化工区越远,土壤中∑_(16)PAHs含量越低,但各环数PAHs含量变化不一致.同分异构体比值法结果表明,两化工厂PAHs主要来源是燃煤和石油燃烧.正定矩阵因子分解法表明,岚山化工园区周围土壤PAHs的来源中燃煤源占36%,汽油和柴油燃烧源占21.6%,生物质燃烧源占19.1%,石油源和焦炭燃烧混合源占19.3%.华宇电解铝厂周围土壤PAHs的来源中燃煤源占33.5%,汽油燃烧源占24.8%,柴油燃烧源占31.4%,生物质燃烧源占10.3%.岚山化工园区周围土壤PAHs来源中燃煤源所占比例高于华宇电解铝厂,汽油和柴油燃烧源所占比例低于华宇电解铝厂.岚山化工园区和华宇电解铝厂周边土壤中PAHs的总Ba P_(eq)平均值分别为326.7μg·kg~(-1)和441.1μg·kg~(-1),均低于加拿大土壤质量指导值600μg·kg~(-1).健康风险评估表明,华宇电解铝厂总ILCRs值(3.9×10~(-6)—6.0×10~(-6))高于岚山化工园区(2.9×10~(-6)—4.5×10~(-6)).两化工厂周围土壤总ILCRs值大于1×10~(-6),均存在潜在的致癌风险.     

某钢铁企业表层土壤中多环芳烃含量特征与生态风险评价

采集我国某大型钢铁企业22个表层土壤(0—20 cm)样品,采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析了其中16种多环芳烃(PAHs)的含量,并采用荷兰、加拿大土壤标准及苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBa P)对PAHs生态风险进行评价.结果表明,土壤中∑16PAHs含量范围为21.0—20062.0μg·kg~(-1),平均值为2564.7μg·kg~(-1),单体以Flu、Pyr的含量最高,较之背景点土壤中PAHs含量,平均富集系数为22.9(Bk F)—304.0(Flu).与国内同类研究相比,该钢铁厂表层土壤中PAHs污染处于中等水平.各采样点中PAHs组成主要以4环为主,占31.9%—100%,5环组分仅次于4环.相关性分析表明,PAHs低环(2—3环)与中环(4环)组分之间相关性更强,且二者与TOC相关性较高环组分显著.50.0%的采样点超过荷兰土壤标准目标参考值,该钢铁厂表层土壤已处于中等风险水平,污染主要集中在球团厂、焦化厂、炼铁厂和厂前交通繁忙区.其土壤潜在风险已呈增加趋势,有必要进行能源结构改造并加强污染监控.     

包头市居民区积尘中多环芳烃的污染特征及来源解析

对46个包头市居民区积尘样品中16种EPA优控多环芳烃的含量、污染特征进行了分析,使用主成分分析法对其来源进行了解析.结果表明,Σ16PAHs介于2868—14218μg·kg~(-1)之间,平均值为7404μg·kg~(-1).以Ace、Phe和Flu等3—4环多环芳烃为主,占Σ16PAHs的48.0%—86.4%,平均占Σ16PAHs的74.5%.与国内外研究区域相比,包头市积尘样品中PAHs含量较高,Σ16PAHs在整个城市范围内都有比较严重的污染、Ba P毒性当量在青山区西北部和青山区东南部较高、Ba P含量在昆都伦区西部和东河区东部较高.总毒性当量浓度介于231.8—3102μg·kg~(-1)之间,平均为614.0μg·kg~(-1),7种致癌PAHs毒性当量浓度介于226.8—3096μg·kg~(-1)之间,平均为604.8μg·kg~(-1).7种致癌PAHs毒性当量浓度占16种PAHs毒性当量浓度的98.1%,其中Bk F、Ba P和DBA为主要对PAHs总毒性当量浓度有贡献的PAHs,占总PAHs毒性当量浓度的88.8%.主成分分析表明,包头居民区积尘中多环芳烃主要来源为汽油机动车排放源、燃煤源、生物质燃烧源、柴油车排放源,分别贡献27.1%、26.4%、10.0%、8.5%.     

黔南州土壤中多环芳烃的污染现状及来源分析

采集贵州省黔南州12个县、市的表层(0～10 cm)土壤样品99个,采用高效液相色谱法(HPLC)对优先控制的16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析,探讨了表层土壤中多环芳烃(PAHs)的污染状况及来源.结果表明,16种PAHs均有不同程度检出,12个县市土壤中∑PAHs平均含量在42.4～163.1 ng·g-1之间,含量最高的是都匀市,最低的是惠水县,全州平均值为68.7ng·g-1.通过与国内外土壤中PAHs含量的对比,研究区的土壤受到一定程度的PAHs污染,含量处于较低水平,各地污染程度有一定差距.在组成上,4环以上PAHs所占比例较高.根据2～3环和4～6环PAHs含量所占比例及菲(Phe)/蒽(Ant)、荧蒽(Flua)/芘(Pyr)比值,可以推断全州范围内PAHs主要来自工业燃煤、生活用煤的不完全燃烧和汽车尾气的污染等,污染水平与地区生产、生活方式密切相关.通过以上研究结果,可初步了解黔南州土壤中PAHs的污染现状,为以后土壤污染防治提供参考.     

南京市不同功能区林业土壤多环芳烃含量与来源分析

城市林业土壤是城市绿色景观的重要载体,随着人们生态意识的增强,对城市林业土壤生态环境的关注也越来越多。为了解城市林业土壤中多环芳烃的污染情况和来源特征,以南京市城市林业土壤为研究对象,根据其分布特点对8类典型功能区进行采样,采用高效液相色谱法和分子标记物比值法,测定了土样中16种优先控制多环芳烃的含量,分析了城市林业土壤中多环芳烃污染水平、富集情况、分布情况及来源特征。结果表明:南京市城市林业不同功能区72个土壤样品的多环芳烃平均含量为(487.7±264.3)μg·kg~(-1),变化范围为156.7~1523.3μg·kg~(-1),各土样均受到污染,其中83.3%的样品呈轻度污染水平,不同功能区土壤PAHs污染程度存在差异;不同功能区城市林业表层土壤多环芳烃含量水平表现为:城市立交桥(949.3μg·kg~(-1))道路绿化带(550.1μg·kg~(-1))学校(525.4μg·kg~(-1))居民区(513.0μg·kg~(-1))发电厂(501.4μg·kg~(-1))垃圾填埋厂(328.7μg·kg~(-1))近郊森林(293.8μg·kg~(-1))远郊森林(271.7μg·kg~(-1)),中层和下层土壤PAHs含量表现出类似规律;土样中PAHs含量与SOC和BC含量均表现显著相关性,相同的显著性检验水平下BC含量与PAHs含量具有较强相关关系。垃圾填埋场、发电厂、城市立交桥、居民区等功能区表层土壤表现出富集现象,其他功能区土壤表现出一定的逆向富集趋势。南京市城市林业土壤中PAHs来源以生物质和煤炭燃烧源及机动车排放源为主,少数土样存在石油源。     

江苏省部分地区农田表土多环芳烃含量比较及来源分析

采集江苏省兴化市、吴江市、宜兴市、南京市六合区的农田表层(0-15 cm)土壤样品共30个,用高效液相色谱测定土壤中16种多环芳烃(PAHs)含量.结果表明,土壤中∑PAHs含量介于45.6～2 286.8 μg·kg-1之间.兴化市、吴江市土壤中PAHs平均含量分别为1 370.3、801.1 μg·kg-1,污染严重;宜兴市、南京市六合区土壤中PAHs平均含量分别为210.8、126.7 μg·kg-1,为轻微污染或无污染.根据不同环数PAHs相对丰度和菲(Phe)/蒽(Ant)、荧蒽(Fla)/芘(Pyr)比值以及对4地的实际调查,发现调查区土壤样品中PAHs来源复杂,主要有机动车尾气排放,煤、草和木材的燃烧以及石油泄漏等.     

山东省农业典型地区土壤中PAHs分布特征、来源及生态风险评估

为了探明山东省农业典型地区土壤中多环芳烃(PAHs)的污染现状,采用GC-MS联用技术定量分析了2008—2011年山东省农业典型地区(济宁、宁阳、寿光)土壤中16种PAHs的含量,并对其分布特征、来源以及生态风险进行了评价。结果表明,16种PAHs的平均质量分数为46.3~149.2μg·kg~(-1),且以萘(NAP)和菲(PHE)为主。寿光地区土壤中16种PAHs的平均质量分数最高,其次是宁阳和济宁。由于0~10 cm的表层土壤受人为干扰因素较大,导致16种PAHs含量在表层土壤中较高,且随土壤深度的增加而逐渐降低。不同使用类型土壤中PAHs含量高低为:水稻土旱作土自然土。特征分子比值法结果显示w(PHE)/w(ANT)15、w(FLT)/w(PYR)1、w(FLT)/[w(FLT)+w(PYR)]0.5以及w(IND)/[w(IND)+w(Bghi P)]0.5,表明该区域土壤中的PAHs主要来源于煤、薪柴和秸秆的不完全燃烧以及木灰和秸秆等有机肥的回田利用。根据荷兰Maliszewska-Kordybach分析方法得到,寿光地区0~10 cm土壤16种PAHs平均质量分数为227.9μg·kg~(-1),属于轻微污染,而宁阳和济宁地区土壤尚处于无污染水平。利用土壤苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBap)评价PAHs的生态风险,结果表明具有致癌性的7种PAHs是TEQBap的主要贡献者,且荷兰土壤标准中的10种PAHs在济宁、宁阳和寿光3个典型农业区0~10 cm土层的TEQBap平均值分别为0.64μg·kg~(-1)、7.41μg·kg~(-1)和13.61μg·kg~(-1),均低于荷兰土壤管理条例规定的目标值,说明山东省农业典型地区土壤PAHs风险较低。     

某地区两个燃煤电厂周边农田土壤中多环芳烃污染特征及生态安全评价

为了解与评价同一地区2个燃煤电厂(A和B)周边农田土壤多环芳烃的污染状况,按照点源扇形布点原则,在电厂周边常年主导上下风向1500 m范围内布点,在远离电厂10 km以上的常年主导风向的上风向设置对照点,参照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166-2004)共采集33个农田土壤样品.取经过处理的样品5.00 g,用乙腈超声提取、浓缩后,HPLC法测定15种PAHs的含量.描述其空间分布特征,采用特征污染物分析、环数分析法及聚类分析等方法分析污染来源,运用荷兰分级标准评价法进行生态安全评价.结果显示运行57年的A电厂周边农田土壤中BaP为30.3μg·kg~(-1)(0.668—81.5μg·kg~(-1)),15种PAHs总量为482μg·kg~(-1)(107—1000μg·kg~(-1)),TEQ(BaP)为43.5μg·kg~(-1)(2.27—124μg·kg~(-1)),明显高于运行8年B电厂的7.32μg·kg~(-1)(2.56—15.0μg·kg~(-1))、227μg·kg~(-1)(158—415μg·kg~(-1))和10.3μg·kg~(-1)(3.90—20.1μg·kg~(-1))以及对照区的9.62μg·kg~(-1)(0.347—23.9μg·kg~(-1))、193μg·kg~(-1)(76.1—329μg·kg~(-1))和12.7μg·kg~(-1)(0.499—31.9μg·kg~(-1)).A电厂周边的常年主导上风向农田土壤样本的BaP和TEQ(BaP)_(15)含量基本维持在对照区水平,下风向的超出对照区水平,最大值均位于1500 m处,超出荷兰土壤质量标准.B电厂周边的常年主导上、下风向农田土壤样本的BaP和TEQ(BaP)_(15)含量与对照区相当,且均不超标.A电厂周边农田土壤中具有致癌风险的7种PAHs占总∑PAHs的41.3%,远高于B电厂的20.7%和对照区的25.8%.A电厂周边农田土壤中33.3%的PAHs点位处于中度污染水平,TEQ(BaP)_(15)高于国内相似污染源,存在亟需关注的生态风险.B电厂周边农田土壤中PAHs整体处于轻微污染水平,TEQ(BaP)_(15)低于生物质电厂.     

珠江三角洲表层土壤中的多环芳烃

多环芳烃是一类主要由人类活动排放的有毒有机污染化合物,对人和生物体具有致癌、致畸和致突变效应,是评价土壤生态污染的重要内容之一。文章利用螺旋钻采样、索氏抽提、硅胶氧化铝净化和GC-MS分析,研究了珠江三角洲不同功能区(城市点、郊区点、乡村点)的76个表层土壤样品(耕作土、非耕作土)中多环芳烃(PAHs)的含量、分布特征及其影响因素。结果表明,16种优控PAHs的总质量分数范围为31.5~791.6ng·g-1(平均279.1ng·g-1,以干质量计),以萘(44.4%)、菲(13.7%)、荧蒽(8.4%)、芘(4.9%)、■(6.6%)等化合物为主。与国内外其它地区的城市相比较,珠江三角洲地区土壤PAHs的污染程度较低,在组成上也表现出亚热带地区独特的中、低环化合物为主的特征。受人类经济活动的影响,地处珠江三角洲中部的经济工业中心地带,土壤中PAHs含量相对较高。珠三角表层土壤PAHs含量和组成分布主要受大气沉降控制,而与土壤有机碳、pH的相关性较小。高温潮湿的亚热带季风气候是影响珠三角土壤PAHs的降解和迁移的重要环境因素。     

快速城市化地区土壤多环芳烃的空间分布及来源:以深圳市为例

城市化的生态环境效应已成为当前全球环境变化研究的热点问题。以快速城市化地区深圳市为例,利用不同功能区的土壤调查数据,研究深圳市城市土壤多环芳烃(PAHs)含量、组分与来源的空间分布特征,并评估城市土壤PAHs的环境与健康风险。结果表明:深圳市主城区表层土壤中16种PAHs总含量为73. 47～2 309. 88ng·g~(-1),平均值为494. 34 ng·g~(-1); 7种致癌PAHs总含量为24. 45～1 274. 96 ng·g~(-1),平均值为257. 35 ng·g~(-1),占总量的52. 1%。在空间分布上以工业密集区表层土壤PAHs含量为最高,其次是人口和交通密集区,绿地比例大的区域最低。正定矩阵因子分解法(PMF)模型分析结果表明煤、石油等高温燃烧与交通废气排放是深圳市主城区表层土壤PAHs的最主要来源。深圳市主城区表层土壤PAHs平均含量对儿童和成人的致癌风险平均值均小于10~(-6),表明深圳市土壤环境质量总体优良,但局部样点对儿童和成人致癌风险的最大值达到10~(-6),存在潜在的致癌风险。快速城市化地区城市土壤污染防控应该引起重视,以保障城市经济与生态环境的协调发展。