多环芳烃在土壤-蔬菜系统中的迁移、积累和降解特征

来源 :中国科学院南京土壤研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nianlanzhen
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多环芳烃(PAHs)在环境中普遍存在,具有致癌和致突变的性质,已引起人们的广泛关注。PAHs可以通过大气沉降等途径进入土壤。进入土壤后的这些致癌的污染物质又可被植物吸收并残留在组织中,通过食物链进入动物和人类的体内,带给当地居民巨大的健康风险。   因此,本文调查并分析了南京市郊蔬菜地表层土壤中PAHs的污染特征及来源。在调查的基础上,以南京市郊工业区周边长期受PAHs污染的农田土壤为研究对象,通过盆栽试验探讨了PAHs在老化污染农田土壤-蔬菜系统中的迁移和积累特征;并研究了不同施肥对PAHs在土壤-蔬菜系统中的迁移、积累及在土壤中可提取性的影响;通过追加营养物质,研究老化污染土壤中PAHs的降解。主要结论如下:   1.南京市郊蔬菜地126个采样点土壤中15种优先控制PAHs的总浓度分布在22~534μg/kg干重,7种致癌烃的总浓度分布在1~236μg/kg干重。统计分析表明,在六合区的土壤中PAHs的总浓度出现最大值,栖霞区土壤中PAHs的总浓度最小。大约99%的采样点土壤中荧蒽/(荧葸+芘)(Flt/(Flt+Pyr))的比值大于0.5,表明土壤中的PAHs主要来源于家庭及工业燃柴、煤。主成分分析结果进一步指出,南京市郊蔬菜地PAHs污染主要来源于化石燃料的燃烧。   2.蔬菜体内PAHs的浓度与其生长的土壤环境中PAHs的浓度呈正相关关系,且土壤中 PAHs的浓度显著高于生长在该土壤上的蔬菜根和茎叶组织中的浓度,根中PAHs的浓度显著高于茎叶组织中的浓度。蔬菜根中低环PAHs与PAHs总浓度的比值(ΣLMW-PAHs/ΣPAHs)显著高于其土壤中相应的比例。与高环PAHs(HMW-PAHs)相比,LMW-PAHs易被蔬菜根部吸收。生长在同种污染土壤中的4种叶菜类蔬菜体内PAHs的浓度差异不显著。   3.有机肥处理下,LMW-PAHs在蔬菜根中的生物富集因子(RCFs)显著小于其它处理的对应值,表明添加有机肥更有利于降低LMW-PAHs的生物有效性。土壤LMW-PAHs的RCFs值显著大于HMW-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。   4.有机肥处理与无机氮肥处理相比较,菲、荧葸和苯并(b)荧葸的可提取浓度显著降低。3个PAHs的可提取性大小顺序为:苯并(b)荧葸<荧蒽<菲。裸土中菲、荧葸和苯并(b)荧葸的可提取浓度均显著高于根际土壤中的对应值。   5.与对照相比,添加营养的处理土壤CO2的平均释放量,及菲、荧葸和苯并(b)荧蒽的平均降解速率均较大。DL-苹果酸和脲处理与其余添加营养处理相比较,土壤中3种PAHs的降解速率较快。3种PAHs降解速率的大小顺序为:苯并(b)荧葸<荧蒽<菲。
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