土壤和沉积物是生物重要的环境栖息地,同时也是众多疏水性有机污染物最终的汇,而污染的底层沉积物由于生物扰动、扩散作用,导致的再悬浮以及随后的污染物的解吸会使沉积物再次演变为水相污染源。污染土壤和沉积物中生物受体暴露的量化,即生物可利用性,始终是准确判定土壤和沉积物中污染物影响的决定因素之一。　　 土壤和沉积物中污染物的生物可利用性是环境工作中一个十分重要的指标。污染物的生物可利用性直接决定了污染物在环境中的迁移、归宿、以及对于生态环境和人体健康的危害程度,也影响了受污染环境生物修复工程的可行性和有效性。尤其在复杂的物理化学的相互作用下导致的可逆的污染物分子“锁定”于土壤或沉积物基质。这部分被锁定的污染物通常难以解吸,表现为解吸速率的降低以及吸附平衡常数的增加。对于锁定部分的污染修复,无论是移除或是净化都是收效甚微而且成本极高。至今为止,还不能确定土壤或沉积物中锁定污染物是否能为微生物、高等植物和动物利用以及可利用的程度。即使世界发达国家现行的土壤和沉积物环境指标也都是建立在土壤和沉积物中污染物总量的基础上,即假设生物体可以100％的利用吸附的污染物。这些环境指标往往过于严格,过分估计了污染物的环境风险,为许多实际工作造成了很大困难并且在污染修复上造成了人力和物力的浪费。因此,在理论上定量描述土壤和沉积物中污染物的生物可利用性在环保工作中意义重大。　　 本论文选取典型有机污染物多环芳烃类,针对土系、水系生物对不同吸附、解吸(锁定)状态下的生物可利用性进行了系统的研究,特别是对于不同疏水性多环芳烃类化合物的生物可利用性差异进行了机理上的分析与阐述,并结合现有研究理论对实验结果进行了探讨。论文取得了如下有价值的研究成果:　　 1)萘的解吸遵循了两相模式,存在典型的解吸滞后现象。在吸附实验中logKoc变化不大,集中在2.79-2.98之间。随着解吸程度的增加,logKoc的值由最初的2.98增加到4.73,出现了数量级上的差异。迟滞系数HI最高达到了48。应用DED模型能够很好的拟合萘的解吸曲线。　　 2)单纯从土壤浓度并不能解释生物富集的程度,吸附解吸程度不同的土壤,相同土壤浓度对应着不同的组织浓度,显示了生物富集萘的差异性。即便是同样是解吸土壤,随着解吸程度的增加(锁定程度的增加),生物组织浓度的增长也显示出了增长幅度的下降。　　 3)吸附部分和可逆解吸部分显示了较高的BSAF值,最高达到了0.107。不可逆解吸部分的得到的BSAF值最高只有0.036,远远低于可逆部分和吸附部分的BSAF值。不可逆解吸的存在大大的降低了蚯蚓对萘的生物可利用性,表现为BSAF值的降低。但无论是可逆还是不可逆解吸部分,BSAF值均大于0,这就表明不可逆解吸部分污染物也是能够为生物所利用的。　　 4)到了某一程度的锁定状态,进一步的锁定不会导致进一步的生物可利用性的降低,BSAF值不会进一步降低。　　 5)基本上孔隙水浓度与组织浓度间呈线性关系,随着孔隙水浓度的增加组织浓度同向增长。但在不可逆部分组织浓度随孔隙水浓度的增长幅度显著减慢,但组织浓度总体上高于同一孔隙水浓度的吸附污染部分的组织浓度。孔隙水浓度与组织浓度相关性的变化表明可逆和不可逆解吸两部分的污染物摄入途径的差异。相近的Koc值对应着相近的BSAF值。而不可逆解吸部分随着Koc的增加BSAF值没有明显升高或降低基本持平。不可逆部分由于慢解吸的影响,孔隙水的摄入途径可能已经被摄取土壤颗粒物的途径所取代,从而造成了BSAF与孔隙水对应模式的改变。　　 6)颤蚓类的结果显示,疏水性最低的菲的BSAF值为0.12,最高的苯并芘为0.023。对于小分子PAHs化合物萘来讲,锁定的存在与苯并芘的高疏水性同样导致了生物可利用性的降低。两组实验虽针对不同的受试生物,但得到的结果几乎一致。　　 7)从有机粘土的实验再次印证,化合物从沉积物上解吸下来的速率可能掌控着生物体对化合物富集程度,然而对于疏水性较强的化合物直接摄食沉积物可能成为主导摄入路径。在评估沉积物中有机污染物的生物富集过程中,沉积物相不能被完全忽视。　　 通过本论文的研究,为进一步阐明吸附、解吸对生物可利用性的影响提供了理论基础和科学依据,同时也为准确预测生物可利用性提供了数据支持。