化学提取法表征污染土壤中PAHs老化规律和蚯蚓富集特征

以添加3种典型多环芳烃(菲、芘、苯并[a]芘)的模拟污染土壤(黄壤和红壤)为对象,研究了PAHs的4种化学提取量即:ASE耗竭性提取总量、Tenax-TA树脂提取量、羟丙基-β-环糊精(HPCD)提取量和正丁醇提取量随老化时间的变化规律.结果表明,在0~60 d老化时间范围内,PAHs耗竭性提取总量在前30 d随时间的延长而降低,后30 d降低趋势不明显,含量基本稳定;PAHs的Tenax、HPCD、正丁醇提取量在0~60 d老化时间范围内,随老化时间的延长而持续降低.实验进一步研究了PAHs的蚯蚓蓄积量(赤子爱胜蚓Eisenia fetida)与4种化学法提取量的相关关系.结果显示,ASE耗竭性提取总量高估了土壤中PAHs的存在风险,并且与蚯蚓富集量没有显著的相关性(R~2为0.44~0.56),因此不能用耗竭性提取总量来评估污染土壤PAHs的生物有效性;而3种非耗竭性提取量与蚯蚓富集量呈现出较好的线性关系,其中HPCD提取法(R~2为0.94~0.99)较Tenax提取(R~2为0.62~0.87)和正丁醇提取(R~2为0.69~0.94)更优.表明可以将HPCD提取法作为预测污染土壤中PAHs生物有效性的一种较为理想的方法.     

不同碳源刺激对老化污染土壤中PAHs降解研究

采用室内模拟试验,研究追加葡萄糖、DL-苹果酸、柠檬酸三钠、脲和乙酸铵碳源刺激下对老化污染土壤中PAHs的降解规律.结果表明,培养第1周内,添加碳源处理土壤CO2的释放量显著大于对照,其中外加DL-苹果酸处理土壤所释放的CO2量最大.各处理CO2的平均释放量顺序为脲>葡萄糖≈柠檬酸三钠≈DL-苹果酸≈乙酸铵>对照.添加碳源处理土壤所挥发的PAHs要显著小于对照,且3种PAHs的挥发量大小顺序为菲>荧蒽>苯并(b)荧蒽.添加碳源处理土壤中菲、荧蒽及苯并(b)荧蒽的平均降解速度均大于对照,其中添加DL-苹果酸和脲处理土壤中菲、荧蒽及苯并(b)荧蒽的降解较快.3种PAHs化合物之间相比较,苯并(b)荧蒽的残留比例最大,在72%～81%之间;其次为荧蒽,在53%～70%之间;菲最少,在27%～44%之间.     

表面活性剂对人工污染土壤装填土柱中PAHs迁移渗透的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)对人工污染土壤中多环芳烃(PAHs)的淋洗效果,土柱分为2层,上层为人工污染PAHs的土壤(1cm ),下层为清洁土壤(9cm).实验结果表明,5CMC(临界胶束浓度) LAS促进了土柱中PAHs的迁移渗透.低环PAHs的穿透曲线基本符合正态分布,4环以上PAHs相对淋溶率较低,低于10%.与表面活性剂溶液穿透曲线相比,PAHs的淋溶均有滞后现象,而且随着环数的增加,PAHs淋溶滞后现象越加明显.分析人工污染土柱中PAHs的相对淋溶率与其辛醇水分配系数的关系,发现两者之间有显著负相关性.     

施肥对花红苋菜吸收和积累土壤中PAHs 的影响

施用农业生产中广泛使用的无机氮肥和有机肥,以花红苋菜为典型叶菜类蔬菜,研究了不同施肥方式对蔬菜吸收和积累土壤中多环芳烃(PAHs)的影响.结果表明,蔬菜根部积累的PAHs 总浓度显著大于其地上部分积累的浓度.有机肥处理下,低环PAHs 在蔬菜根中的生物富集因子(RCFs)显著小于其余处理的对应值,表明添加有机肥更有利于降低低环PAHs 的生物有效性.土壤低环PAHs 的RCFs 值显著大于高环PAHs 的RCFs 对应值.种植蔬菜后,根际土壤PAHs 的总浓度显著降低;有机肥处理比无机氮肥处理有利于根际土壤中PAHs 的消解.     

春冬季节对堆肥修复多环芳烃（PAHs）污染土壤的影响

采用强制通风堆肥法修复多环芳烃PAHs(16种)污染土壤,比较了春季和冬季时堆肥法对PAHs污染土壤的修复效果.结果表明,冬季时受污染土壤中PAHs降解率高于春季,1号堆料[m(土壤)∶ m(猪粪)∶ m(锯末)=1∶ 1∶ 1(干重)]和2号堆料[m(土壤)∶ m(猪粪)∶ m(锯末)=1∶3∶1(干重)]的总PAHs降解率>70%,但1号堆料的总PAHs降解率(74.61%)高于2号堆料,低、中和高环三类PAHs的降解率分别为66.46%、 79.12%和75.88%;堆肥过程结束后,受污染土壤(干重)中大部分PAHs残留量均≤1000 μg/kg,但苯并[b]荧蒽在春季试验的残留量较高,它在1号和2号堆料的残留量分别为25000 μg/kg和20000 μg/kg,而它在冬季2个堆体的残留量均低于5000 μg/kg;堆肥修复污染土壤过程中总PAHs降解的一级反应动力学拟合结果表明,冬季拟合程度高于春季,R2>0.6,半衰期约为13 d.     

提取时间对提取原煤中多环芳烃的影响

以淮北煤田气肥煤和夹矸样品为研究对象,以CH₂Cl₂为溶剂,采用超声提取法(提取时间为10,20和30 min)和索氏提取法(提取时间为24,48和72 h)提取其中可抽提有机物,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定提取液中美国环境保护局(USEPA)优控多环芳烃(PAHs)含量,来对比不同抽提时间对提取原煤中PAHs含量和分布特征的影响,为优化原煤中PAHs的提取条件提供理论依据.研究表明:淮北煤田样品中可抽提USEPA优控PAHs以菲为主,其含量占16种PAHs总量的40.0%～65.5%;夹矸样品中可抽提PAHs含量并不因其有机质含量低而明显低于原煤样品,夹矸中PAHs的迁移特征需引起关注.在实验条件下,提取原煤中PAHs,超声提取时间应选取30 min,索氏提取时间法应选取24 h.      

基于土壤PAHs形态的老化效应与生物有效性研究

土壤多环芳烃（PAHs）不同提取形态可为理解老化效应机理和评估生物有效性提供新的视角,文章选用芜湖市4种不同类型农业土壤,通过连续提取方法将土壤PAHs划分为3种可提取形态,在此基础上探究PAHs在土壤中的老化效应与生物有效性。结果表明,在4种农业土壤中PAHs含量均表现出慢解吸态>快解吸态>水溶态的特征。在外源PAHs进入土壤的第0天,慢解吸态占比就已达到55.61%±21.59%,有机质含量最低的土壤中,第0天慢解吸态比例明显小于其他土壤,说明这部分“快吸附、慢解吸”的PAHs是与有机质密切联系的。随着外源PAHs在土壤中老化时间的延长,慢解吸态持续增加至第90天的75.57%±7.43%,而水溶态和快解吸态分别从11.20%±4.25%和33.19%±20.24%下降至0.89%±0.21%和1.51%±1.11%,质量平衡计算得出的不可提取态则达到22.0%±6.8%,表明PAHs在土壤中老化效应实质上是从水溶态和快解吸态向慢解吸态乃至不可提取态转化的过程。这种转化过程的动力学可以用一阶指数模型很好地模拟。不同提取形态PAHs中,水溶态含量与蚯蚓富集实验得出的土壤P...     

Tenax提取预测老化土壤中多环芳烃的生物有效性

利用聚2,6-二苯基对苯醚(poly(2,6-diphenyl-p-phenylene oxide),商品名Tenax-TA)提取来自9个老化农田土壤中的多环芳烃(PAHs),并应用Tenax-TA评价老化土壤中PAHs对赤子爱胜蚓(Eisenia Fetida)的生物有效性.结果表明,多年老化土壤中污染物的主要组成为4环以上的PAHs;蚯蚓较易富集低环PAHs,对高环PAHs富集能力较差;400h Tenax连续提取实验得出快速、慢速和极慢速吸附速率常数数量级分别为:10-1~10-2、10-2~10-3、10-4~10-6;而快速、慢速和极慢速解吸比率分别为0.02~0.27、0.01~0.33和0.40~0.95.Tenax 6h单点提取PAHs的量与蚯蚓体内PAHs富集量显著相关,表明6h Tenax对多年老化土壤中PAHs的提取量可以用来作为其生物有效性的评价方法.     

老化对六六六在土壤中可提取态含量及其生物有效性的影响

用室内模拟试验的方法研究了老化作用对六六六在土壤中可提取态含量变化及其在蚯蚓(Eisenia foetida)体内的生物富集规律.结果表明,六六六在土壤中的可提取态含量随着时间延长逐渐降低,下降速率呈现初始较快、而后减慢的趋势.在开始60 d老化时间内,α-六六六、β-六六六、γ-六六六和δ-六六六在土壤中的老化减少量是其初始添加量的57.2%、50%、52.2%和43.2%,分别是其在180 d内老化减少量的90.5%、87.4%、72.4%和84.4%.六六六在蚯蚓体内的生物富集量和生物富集系数也表现出和老化相似的规律.不同老化时间内,六六六在蚯蚓体内的生物富集量表现为α-六六六>β-六六六>δ-六六六>γ-六六六.生物富集系数在开始的15 d为γ-六六六>α-六六六>β-六六六>δ-六六六;而后呈α-六六六>β-六六六>acillus cereus efficiently debγ-rominated and degrade-六六六>δ-六六六的规律.老化使六六六在土壤中的可提取态含量和生物有效性降低,但仍可以在蚯蚓体内有一定的生物富集,对土壤生态安全的威胁依然存在.     

城市土壤不同粒径组分PAHs污染特征

利用湿筛法,将采自上海市不同土地利用类型下的表层土壤分成63、63~125、125~250、250~500和500μm 5种粒径组分,测定其16种美国环境保护署优控的多环芳烃(PAHs)含量。∑16PAHs浓度范围为5.2~125.6μg/g,金山石化区污染物浓度最高。不同粒级污染物浓度差别较大,最高值集中在125μm的粗砂粒部分,最低值出现在63μm粒径组分。除商业中心区外,各粒级组分中多环芳烃均以4环及以上多环芳烃为主。低环(2~3环)、中环(4环)、高环(5~6环)PAHs和∑16PAHs与土壤中总有机碳(TOC)、黑碳(BC)均呈显著性正相关(P0.01)。有机碳标准化PAHs浓度表明,有机质结合PAHs能力在125~250μm粒径组分最强,在63μm粒径组分最低。源解析表明样品土壤中PAHs主要来源于燃烧,住宅区虎丘、商业区金茂大厦地区土壤中PAHs部分可能源于石油泄漏。     

多环芳烃污染土壤的生物泥浆法修复

通过小型泥浆反应器的运行,确定了生物泥浆法修复多环芳烃污染土壤的温度、水土比和通气量参数.采用2:1的水土比,控制温度、通气量分别为20℃～25℃,60L/h可以达到较好的修复效果.用从污染土壤中分离出的真菌在纯培养条件下对多环芳烃进行降解,经34d的培养,镰刀菌对芘和苯并蒽的降解率为90%和33.3%,毛霉可以分别降解81.5%和49.2%,青霉可以分别降解52%和46%.     

青藏高原东部土壤中多环芳烃的污染特征及来源解析

分析了青藏高原东部5个地区10个采样点表层土壤的PAHs含量特征和污染水平.结果表明,该地区土壤的多环芳烃总量为0.83～14.41 ng/g,其中菲的含量最高,同我国其他地区相比,其污染水平较低.曲水县6个采样点PAHs含量分布表明,除国道边1个采样点由于处于主导风向下风向而受到机动车尾气影响外,其他5个点均具有相似的面源污染即地质成因来源.结合分析拉萨、曲水、巴青、昌都和格尔木5个地区PAHs含量分布特征,发现高原东部昆仑山脉以西的大部分地区（拉萨、曲水、巴青和昌都）土壤中的PAHs有相同的地质成因来源.由于土壤性质、昆仑山脉天然的地理障碍等原因,格尔木戈壁土壤的PAHs来源则主要受到燃烧源的影响.     

设施栽培对土壤与蔬菜中PAHs污染特征及其健康风险评价

利用现场设施栽培试验,研究了大棚内外土壤、蔬菜(生菜、苋菜、空心菜和青菜)及蔬菜生长期内湿沉降样品中16种PAHs的含量特征、可能来源以及对人的健康风险.结果表明,大棚内外蔬菜中PAHs含量平均值分别为99.27 ng·g~(-1)和109.11 ng·g~(-1);棚内外土壤中PAHs含量分别为128.01 ng·g~(-1)和173.07 ng·g~(-1).棚内PAHs含量明显低于棚外,棚内外土壤与蔬菜体内的PAHs均以低环为主.湿沉降颗粒态与溶解态PAHs含量分别为2 986.49 ng·g~(-1)和61.9 ng·L~(-1).通过分析蔬菜对土壤中PAHs的生物富集系数发现蔬菜对低环PAHs富集系数较大.土壤与蔬菜中PAHs主要来源为石油排放和草、木和煤的燃烧;湿沉降颗粒态中PAHs主要来源为油类排放与草、木和煤的燃烧;溶解态主要来源为化石燃料的燃烧和汽油排放.分析终身暴露致癌风险,儿童与成人食用不同种类蔬菜的终身暴露致癌风险值ILCR在10-6~10-4(排除苋菜)之间,都存在潜在致癌风险,棚外蔬菜致癌风险高于棚内,相比较其他3种蔬菜食用苋菜(ILCR10-6)的致癌风险最低,青菜的终身暴露风险ILCR10-5,有较高的致癌风险.     

佛山高明河水环境多环芳烃的分布特征与通量研究

利用液液萃取法和气相色谱-质谱方法对佛山境内高明河水环境多环芳烃（PAHs）进行了测定,并对PAHs的分布特征与通量进行了初步研究.结果表明高明河水环境中16种优控PAHs的浓度范围在41.6～375.6 ng/l之间,从上游到下游总体呈递增的趋势,其下游浓度偏高可能与荷城街道较为密集的工业和人口分布有关.高明河水环境PAHs的总含量高于欧美一些低污染水域,但低于国内一些主要河流.高明河PAHs年通量约为333.8 kg.     

澳门大气降尘中优控多环芳烃研究

通过对澳门大气降尘中的优控多环芳烃含量特征研究以及与气溶胶中的对比研究认为 :①降尘中的优控多环芳烃含量受空间位置的影响 ,地面降尘由于受到土壤的稀释而使其中PAHs的含量降低 ,交通商业居民集中区降尘中的PAHs含量较高 ;②降尘中的PAHs含量较气溶胶中的低 ,与夜晚气溶胶中的含量比值为 0 0 2～ 0 0 8,与白天气溶胶中的含量比值为 0 0 3～ 0 12 ;③降尘中的优控多环芳烃的分布与气溶胶中的存在差异 ,气溶胶显示贫 2个苯环和 3个苯环PAHs的特征 ,降尘显示富 4个苯环PAHs的特征。      

固定化微生物技术修复PAHs污染土壤的研究进展

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类典型有机污染物,绿色修复PAHs污染土壤已成为国内外环境和土壤界共同关注的热点问题之一.作为一种新型的微生物修复技术,固定化微生物修复有机污染土壤正受到越来越多的关注,国内外相关研究刚刚开始.本文重点评述了近几年国内外有关固定化微生物技术修复PAHs污染土壤的最新进展,总结了固定化微生物技术的修复原理、微生物固定化载体的选择、高效降解菌的筛选、固定化方法及影响因素等方面,并提出今后的发展方向,为我国开展固定化微生物技术修复有机污染土壤的研究提供参考.     

轮作条件下水稻-土壤系统多环芳烃的动态过程

探讨了在水稻收割-土地闲置-次年再种植水稻的轮作期间,水稻根系-土壤系统中多环芳烃的动态变化情况,尝试分析了轮作状态下水稻根系对水稻土多环芳烃的清除作用及影响因素.结果表明,在轮作期间,水稻根系中的ΣPAHs动态与空气、颗粒物等环境介质ΣPAHs相关性不明显(r0.7,p0.1),与根际土ΣPAHs呈负相关关系(r=0.7,p0.1),与根系表面积呈明显的正相关关系(r=0.8,p0.05).说明水稻根系中的ΣPAHs动态并未依赖于其它环境介质中ΣPAHs的改变,而是根据其生长状况直接吸附和吸收来自土壤的ΣPAHs.从水稻籽粒中ΣPAHs含量看,水稻对土壤多环芳烃的吸收并不影响人类的安全食用.水稻土中的ΣPAHs和活性有机碳含量在水稻进入收割期时都显著降低,经过轮作进入来年的再种植期后,又因为施用有机肥、外源输送等途径使土壤TOC和ΣPAHs增加.     

土壤中16种多环芳烃测定的准确度控制指标研究

多环芳烃是我国优先控制的环境污染物之一。组织全国22个省的49家实验室在现有仪器条件下分别完成土壤标准样品和实际样品中16种多环芳烃的6次平行测定,以人工筛查和格拉布斯检验统计监测数据,计算土壤标准样品测定的相对误差和实际样品的加标回收率,统计其分布范围,提出准确度控制指标的建议值,并与EPA8270D中自动索氏提取土壤实际样品和微波萃取土壤标准样品的准确度控制指标进行了比较,旨在为环境监测工作提供质量控制依据和质量控制指标。结果表明,标准样品中16种多环芳烃测定的相对误差建议质量控制范围为18.1%~77.6%之间不等,实际样品中16种多环芳烃加标回收率测定的建议控制范围为43.2%~130%之间不等。总体上与EPA8270D自动索氏提取方法所列质控指标基本处于同一水平。