六六六、滴滴涕和多环芳烃在茶树体内迁移的模拟研究

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有机氯农药和多环芳烃是环境中广泛存在的持久性有机污染物,由于对环境和人体健康具有很大的危害而越来越受人们关注,尤其是它们在环境中的行为,更是国内外学者的研究热点。开展有机氯农药和多环芳烃在环境组分和茶树体内的迁移规律的研究,对于茶园生态系统立体污染防治、茶园合理选址与经营、保障茶产品安全和人类健康和促进茶产业发展有重要意义。本文模拟研究了六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和多环芳烃(PAHs)在土壤—茶树—大气中迁移。主要内容和结果如下:(1)有机污染物在土壤—茶树—大气方向的单向迁移。结果表明,添加到土壤中的HCHs、DDTs和PAHs主要分布于土壤和根(占添加量的72.80%~93.91%),土壤初始添加有机污染物的浓度越高,这些化合物被植物吸收的量也越多。与HCHs相比,DDTs在土壤中更难被植物所吸收,PAHs则比OCPs更难被植物吸收。茶苗根部HCHs和DDTs的浓度显著高于茎和叶,根、茎、叶HCHs和DDTs富集量分别占添加量的14.69%~33.36%、0.14%~30.48%和0.29%~0.64%。茶苗根部以高环PAHs(4环以上)较多,占添加量的4.53%~15.79%,而茎和叶则以低环PAHs(2-3环)为主,分别占添加量的2.78%~12.67%和1.09%~5.83%。茶苗根HCHs和DDTs的富集量与这些化合物的log KOW值无显著相关性,但对PAHs的富集与其log KOW值呈极显著指数正相关。茶苗中三类有机污染物的根—茎传输系数和根—叶传输系数均很低(HCHs和DDTs为0.005~0.03,PAHs为0.010~3.665),且PAHs的传输系数随PAHs的log KOW值增加而下降,但HCHs和DDTs并无此规律。(2)有机污染物在大气—茶树—土壤方向的单向迁移。结果表明,添加到大气中的HCHs、DDTs和PAHs主要分布于大气和叶片(占添加量的33.98%~90.15%),大气初始添加有机污染物的浓度越高,这些化合物被植物吸收的量也越多。茶苗叶片HCHs和DDTs的浓度显著高于茎和根,叶、茎、根中HCHs和DDTs富集量分别占添加量的16.32%~41.30%、0.92%~6.12%和根0.32%~3.76%;茶苗叶中以高环PAHs(4环以上)较多,占添加量的10.85~42.70%,而茎和根则是低环PAHs(2-3环)为主,分别占添加量的5.38%~9.74%和添加量的1.62%~6.59%。茶苗叶片HCHs和DDTs的富集量与这些化合物的log KOA值无显著相关性,但对PAHs的富集与其log KOA值呈极显著指数正相关。茶苗中三类有机污染物的叶—茎传输系数和叶—根传输系数均很低(HCHs和DDTs为0.024~0.193,PAHs为0.016~1.702),且PAHs的传输系数随PAHs的log KOW值的增加而下降,但HCHs和DDTs并无此规律。(3)有机污染物在土壤—茶树—大气方向和大气—茶树—土壤方向的双向迁移。结果表明,三类有机污染物在土壤中残留量最多(占添加量的41.22%~79.22%),茎中的残留量最少(占添加量的0.19%~3.32%)。HCHs和DDTs在茶苗中的残留量根>叶,而低环PAHs残留量叶>根、高环PAHs根>叶。茶苗根和叶对HCHs和DDTs的富集量与这些化合物的log KOW值和log KOA值无明显相关性,但对PAHs的富集与PAHs的log KOW值和log KOA值呈指数相关关系。与向土壤中添加供试试剂但土壤上有覆盖物处理相比,本组处理三类有机污染物在土壤中的分配比例(22.97%~73.24%)低于前者(50.31%~78.61%),而大气和茶叶中的分配比例(分别为5.59%~26.15%、2.10%~18.35%)显著高于前者(分别为0.12%~1.14%、0.30%~5.83%),说明土壤挥发进入大气后被植物叶片吸收,是叶片吸收OCPs和PAHs的一个重要途径。
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