土壤被认为是多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）最主要的储存库。进入土壤中的PAHs经过老化后,会形成不同的赋存状态。现有研究采用连续萃取方法将土壤中PAHs的赋存状态划分为生物可及态（也称可脱附态,主要采用非耗竭式的提取方法进行测定）、稳定吸附态（也称有机溶剂提取态,主要采用耗竭式溶剂萃取方法进行测定）和不可萃取态（也称结合态,主要指代耗竭式溶剂提取后仍存在土壤中的部分）,不同赋存状态含量的测定结果受到萃取方法性能的影响。因此,优化提高测定方法的萃取性能是深入研究PAHs三种赋存状态的重要前提。此外,三种赋存状态的PAHs具有不同的生物活性和迁移转化能力,并且各赋存状态之间会发生相互转化,尤其是当环境条件变化时。研究各赋存状态之间的转化规律对认识和理解PAHs在土壤中的迁移转化行为十分重要。目前,少量关于土壤中PAHs三种赋存状态转化的研究主要集中在老化时间较短的加标土壤中,尚没有发现关于探讨环境样品（如沉积柱样品）中PAHs三种赋存状态含量变化规律的相关研究。此外,许多关于沉积柱中PAHs的研究基于“总浓度”（采用传统耗竭式萃取方法测定）构建PAHs污染历史和进行源解析,鲜有研究报道不可萃取态的生成对PAHs污染历史和源解析结果的影响。综上,本研究首先优化PAHs三种赋存状态含量的测定方法,然后采用优化的方法测定汤逊湖沉积柱样品中PAHs各赋存状态的含量,用以初步分析不同沉积深度样品中各赋存状态含量的变化规律、探明影响各赋存状态之间相互转化的因素,以及不可萃取态的形成对PAHs污染历史和源解析结果的影响。主要结果与结论如下:（1）利用基于聚环糊精包裹的磁性纳米颗粒（Fe3O4@PCD）的磁固相萃取（magnetic solid-phase extraction,MSPE）方法测定土壤中PAHs的生物可及态含量。由于良好的亲水性和亚微米尺寸,Fe3O4@PCD对水溶液中PAHs的萃取速率（平衡时间小于5 min）高于Tenax树脂（平衡时间大于30 min）。Fe3O4@PCD的优点有利于加速土壤中PAHs,特别是高分子量PAHs的脱附。Fe3O4@PCD对高分子量PAHs的萃取量是Tenax树脂萃取量的1.2-2.8倍。此外,Fe3O4@PCD的脱附动力学数据可以和二段式或三段式模型进行拟合,表明MSPE方法可用于测定PAHs的生物可及态含量。MSPE方法测定结果与蚯蚓累积实验测定结果之间具有显著的线性相关性（R~2=0.98）,且方程斜率接近1,表明MSPE方法可以准确测定土壤中PAHs生物可及态含量。（2）将Fe3O4@PCD与增溶剂（羟丙基-β-环糊精（HPCD）或甲醇（Me OH））结合,建立一种快速有效的PAHs生物可及态含量测定方法。Fe3O4@PCD可以从Me OH和HPCD溶液中快速定量地吸附PAHs。Fe3O4@PCD与增溶剂结合从土壤-溶液体系中提取的PAHs含量显著高于相应增溶剂溶液的提取量,相当于或大于单一Fe3O4@PCD和Tenax树脂方法的提取量。Fe3O4@PCD与增溶剂结合的方法可显著加快PAHs的脱附速度,该方法的速率常数是单一Fe3O4@PCD方法的1.3-12.0倍。此外,低浓度的HPCD足以实现较强的促脱附效果,而不会过度萃取慢脱附组分。最后,将Fe3O4@PCD和增溶剂结合方法的测定结果与生物累积法的测定结果进行比较发现,Fe3O4@PCD与HPCD结合可以准确预测3个实际土壤样品中蚯蚓体内PAHs的累积浓度,表明联用方法可以准确测定土壤中PAHs生物可及态含量。（3）连续三次超声波萃取即可完全去除土壤中的可萃取态（生物可及态+稳定吸附态）,制备仅含不可萃取态的样品。硅烷化处理对大部分土壤样品中PAHs不可萃取态的提取量(2.43-521.73 ng g-1)高于甲醇皂化法的提取量(1.94-291.54ng g-1)。经过硅烷化处理后,土壤样品继续采用酸溶液处理,得到的PAHs浓度为0.39-276.99 ng g-1,占不可萃取态提取总量（硅烷化方法提取量+酸溶液方法提取量）的8.16%-57.35%。酸溶液和酸处理前后土壤组成与结构的表征结果表明,酸溶液通过溶解土壤中的硅铝酸盐、金属氧化物和碳酸盐等矿物组分,显著改变土壤的孔隙结构,进而释放其中的不可萃取态。此外,硅烷化处理和酸溶液处理的使用顺序不会影响不可萃取态的总提取量（p=0.406＞0.05）。（4）汤逊湖沉积柱样品中PAHs的生物可及态含量、稳定吸附态含量和不可萃取态含量分别为7.49-68.21 ng g-1、21.37-373.54 ng g-1和48.08-266.27 ng g-1。沉积柱样品中三种赋存状态含量均呈现出明显的两段式分布,在沉积深度为1-21cm的样品中,生物可及态、稳定吸附态和不可萃取态含量的平均值分别为55.70ng g-1、302.19 ng g-1和207.44 ng g-1。然而,在深度为22-39 cm的样品中,相应三种赋存状态含量的平均值显著下降到11.45 ng g-1、39.48 ng g-1和74.53 ng g-1。生物可及态百分数与TOC含量和沉积年代之间都存在显著的负相关关系（R~2=0.66和0.69,p＜0.05）。相反地,不可萃取态的百分数与细颗粒含量之间存在显著的线性正相关关系（R~2=0.83,p＜0.05）。不可萃取态的百分数与TOC含量和沉积年代之间都存在显著的线性负相关关系（R~2=0.88和0.85,p＜0.05）。不可萃取态的形成不会影响PAHs浓度的垂向分布规律,根据PAHs含量变化可分为1948年以前、1948-1980年和1980-2021年3个阶段。相同地,不可萃取态的形成没有改变PAHs各环数的占比,3环PAHs的百分数随着沉积深度的变浅而逐渐降低,而5-6环PAHs的百分数则逐渐升高,反映农业经济向工业经济的转变。但是,不可萃取态的形成改变了异构体比值的计算结果,可萃取态（生物可及态+稳定吸附态）中Fla/（Fla+PYR）、Ba A/（Ba A+CHR）和Icd P/（Icd P+Bghi P）的比值分别为0.46-0.59、0.20-0.34和0.32-0.46,总萃取量（可萃取态+不可萃取态）中相应的比值分别为0.50-0.59、0.22-0.35和0.39-0.45。相同地,不可萃取态的形成也会改变主成分分析的源解析结果。可萃取态数据解析得到2个源,分别为化石燃料高温燃烧源、煤与生物质低温燃烧源。然而,总萃取量数据可以解析得到3个源,分别为石油泄漏与汽油燃烧混合源、生物质与煤炭燃烧源、柴油燃烧源,相应源的平均贡献率分别为45.90%、45.11%和9.00%,上述结果表明不可萃取态的生成会影响源解析的结果。