陕西省不同功能区表土中多环芳烃的分布特征及来源解析

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多环芳烃(PAHs)是一类典型的持久性有机污染物(POPs),主要来自化石燃料和生物质的不完全燃烧,具有致癌、致畸、致突变的三致作用,其污染和归趋已成为目前环境保护和污染控制领域的研究热点。陕西省作为传统的农业大省,土壤环境质量的好坏对其今后生态农业的发展有着极为重要的影响,但目前尚无针对全省各种土地类型所开展的PAHs污染特征的研究报道。本文是初次针对陕西全省范围内的表层土壤进行采样分析,采样点共划分为农村、市区、郊区、工业区和背景点这五个功能区,基本覆盖省内主要行政区域。于2012年10月共采集表层土样31个,其中包括15个农村样,4个市区样,5个工业区样,5个郊区样和2个背景点样,采集的土样经索氏萃取、硅胶柱净化等预处理后,运用气相色谱-质谱联用仪定量分析了16种优控PAHs含量,其主要结论如下:31个表层土样中16种PAHs均有不同程度的检出,相应浓度值范围为7.27ng/g-589.43ng/g,平均含量132.73ng/g,其中翠华山景区土样中PAHs含量最低(7.27ng/g),西安和平工业区内PAHs浓度最高(589.43ng/g),各功能区土样中PAHs含量大小为:工业区>市区>郊区>农村>背景点。参照欧洲土壤环境质量评价标准,77.4%的土样中PAHs的污染程度属于未污染,22.6%的土样属于轻度污染,而危害较大的10种典型的PAHs总浓度仅为442.57ng/g,不到荷兰土壤修复标准的一半(1000ng/g)。若与国内外相应地区进行对比,发现陕西省各功能区土壤中PAHs残留低于北京、上海、天津等国内沿海发达城市以及欧美发达地区的污染水平,基本上都差1~2个数量级,表明我省土壤中PAHs污染程度相对较轻。通过比值法和PMF模型对陕西省主要功能区土壤中的PAHs进行来源解析,发现燃煤和交通污染是其重要来源,特别是在工业区和郊区土壤中,两者的累积贡献率分布达到了78%和72%;而农村土壤中PAHs的主要来源为煤和各类生物质的燃烧,累积贡献率为66%,本文的源解析结果与陕西省以煤炭等化石燃料为主的能源消费结构相一致。本文结果虽不能完全解释陕西省土壤中PAHs的整体污染水平,但通过对五个主要功能区内土壤环境中PAHs含量的探讨分析,基本能展现出全省主要区域内表层土壤中PAHs的污染特征和分布趋势,从而为陕西省区域环境治理和规划提供有效参考。
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