论文部分内容阅读
本论文的第一部分研究了蚯蚓(赤子爱胜蚓,Eiseniafetida)对土壤中五种邻苯二甲酸酯和五氯酚的生物可利用性。结果表明,蚯蚓在耕作土(S1)和森林土(S2)土壤中只能吸收6种目标化合物,包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)和五氯酚(PCP)中的3种(DBP、DEHP和PCP)。蚯蚓在S1和S2土壤中对目标化合物的生物富集能力的大小顺序相同,都是PCP>DBP>DEHP。DMP、DEP和DNOP在蚯蚓体内的含量均低于分析方法的检出限,表明土壤中DMP、DEP和DNOP被蚯蚓对吸收利用的量低。蚯蚓对土壤中DBP、DEHP和PCP具有相似的吸收动力学特性。蚯蚓暴露于污染土壤15天后吸收入体内目标化合物的浓度基本达到平衡。实验结果表明蚯蚓体内DBP、DEHP和PCP的平衡浓度随其在土壤中浓度的增加而升高。用统计方法分析Cworm和Csoil的数据,结果表明Cworm和Csoil之间有显著性线性相关的关系。同时用平衡分配模型对蚯蚓吸收土壤中DBP、DEHP和PCP的动力进行拟合,得到很到的相关性,证实了平衡分配模型能很好的描述蚯蚓对土壤中五种邻苯二甲酸酯和五氯酚的吸收动力。土壤中DBP、DEHP和PCP的浓度对相应的BSAF值没有影响。在S1土壤中蚯蚓对PCP的BSAF值是DEHP的2.5倍,在S2土壤中蚯蚓对PCP的BSAF值是DEHP的11.2倍,表明目标化合物的性质和土壤性质对其生物可利用性均有明显的影响。研究发现随着DBP、DEHP和PCP进入土壤时间的延长,蚯蚓对DBP、DEHP和PCP的生物可利用性明显降低-“老化效应”,这种降低不是出于土壤中目标有机化合物量的降低,而是因为有机化合物与土壤颗粒相互之间复杂的物理化学反应引起的。三种化合物的BSAF值下降的程度的顺序为PCP>DEHP>DBP。用统计方法评价温和萃取剂甲醇、甲醇-水(1:1)萃取的DBP、DEHP和PCP量与蚯蚓体内相应目标化合物的浓度之间的关系,分析结果表明甲醇、甲醇-水(1:1)萃取的DBP、DEHP和PCP量与蚯蚓体内相应目标化合物的浓度之间有显著性线性相关,用甲醇、甲醇-水(1:1)两种温和萃取剂萃取的量能够预测土壤中DBP、DEHP和PCP的生物可利用性。随着老化时间的延长,甲醇对DBP、DEHP和DNOP的可萃取性都有明显的下降,而甲醇-水的可萃取回收率没有明显的下降。表明温和萃取剂甲醇能够更好的反映土壤中DBP、DEHP和PCP的蚯蚓对其生物可利用性的老化效应,因此温和萃取剂甲醇可以更准确的评价土壤中DBP、DEHP和PCP的蚯蚓对其的生物可利用性。
本论文实验的第二部分应用毛细管气相色谱-微池电子俘获检测器(GC-μECD)分析测定了中国23个地区农田土壤样品中四种邻苯二甲酸酯(PAEs),邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的污染状况。实验结果表明PAEs的污染已普遍地存在于中国的农田土壤中,不同地区农田土壤中PAEs污染的总量不同,各地区农田土壤中4种邻苯二甲酸酯的总含量在0.89-10.03mg/kg之间,平均浓度为3.43mg/kg。其中邻苯二甲酸酯总含量浓度最高的地区是沈阳,最低是洛阳地区。农田土壤中残留量最大的是DEHP,并在所有的土壤样品中均检出,平均残留浓度为2.50mg/kg。DBP和DEP也在大部分地区农田土中检出,平均残留浓度分别为0.57和0.54mg/kg,而DMP仅在北京地区的农田土壤中的检出,含量为0.2mg/kg。DEHP的检出率最高为100%,其次为DBP的为96%和DEP为78%。中国不同地区农田土壤中邻苯二甲酸酯的污染显示出相似的分布特征,都是以DEHP为主。中国北方(包括利北、北方和西北地区)农田土壤中DEHP、DBP和DEP的平均浓度普遍高于南方地区。对实验数据进行统计分析发现中国农田土壤中DEHP的浓度与当地农用地膜使用量之间具有显著性相关,指出农用地膜的使用可能是引起土壤中DEHP污染的重要污染源之一。