【摘 要】
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多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）是一类在土壤、大气、水体等环境介质中广泛分布的持久性有机污染物（POPs）,具有较强的致畸、致癌、致突变作用。随着社会经济的快速发展,由于PAHs所引发的各种环境污染问题已引起了各国政府和环境学者的重视。山西晋中是山西焦化企业的聚集地之一,其工业污染具有典型性。本文选择晋中某仅有十余年历史的独立焦化厂周边约25
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多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）是一类在土壤、大气、水体等环境介质中广泛分布的持久性有机污染物（POPs）,具有较强的致畸、致癌、致突变作用。随着社会经济的快速发展,由于PAHs所引发的各种环境污染问题已引起了各国政府和环境学者的重视。山西晋中是山西焦化企业的聚集地之一,其工业污染具有典型性。本文选择晋中某仅有十余年历史的独立焦化厂周边约25 km~2的范围作为研究区域,该焦化厂周边无其他工业企业,可作为相对单一的焦化污染源区域进行研究。本研究以该焦化厂周边农田耕作层土壤为研究对象,在2020年10月分别采集耕作层0～10 cm和10～20 cm土壤样品各25个,共50个土壤样品,采用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）对其包括US EPA16种优控PAHs在内的20种PAHs的含量进行检测,探讨其在不同土层的含量、谱分布特征、污染程度、生态风险及污染来源,结果可为加强土壤环境管理,改善土壤环境质量提供科学依据,对PAHs污染的防治工作具有重要意义。主要结论如下:1.焦化厂周边表层耕作土壤样品中,0～10 cm土层20种PAHs的含量范围为195.54～604.02 ng/g（均值:383.60 ng/g）,其中16种US EPA优先控制的PAHs的含量范围为176.60～520.94 ng/g（均值:337.79 ng/g）,占到20种PAHs的88.06%。10～20 cm土层中20种PAHs的含量范围为105.10～401.35 ng/g（均值:235.40 ng/g）,其中16种US EPA优先控制的PAHs的含量范围为99.72～366.76 ng/g（均值:216.72 ng/g）,占到20种PAHs的92.06%。0～10 cm土层PAHs的含量均要高于10～20 cm土层PAHs的含量。与国内外其它地区土壤PAHs含量相比,该研究区PAHs含量处于中等偏低的水平。2.0～10 cm和10～20 cm土层相比除了含量发生变化,其PAHs组分特征基本一致,均是以3环和4环PAHs占有较大比例,5～7环次之,2环占比最少,在PAHs谱分布中均是以NAP、FLA、Bb F、PHE和ANT为优势组分。3.以焦化厂为中心,不同样点PAHs的含量在西北—东南方向上随着与焦化厂距离的增加而降低;在西南—东北方向上由于受到盛行风向的影响,土壤PAHs含量变化的总体趋势是焦化厂东北方向土壤PAHs的含量要高于其西南方向的土壤。东北和西南方向上不同组分PAHs的含量变化幅度不同,中高环PAHs的变化幅度要大于低环PAHs。4.参照荷兰土壤质量评价标准,本研究0～10 cm土层中10种典型PAHs有8种超标,10～20 cm土层中有5种超标,两个土层中NAP的超标率均最大。参照欧洲土壤PAHs污染的分级标准,本研究0～10 cm土层有92%的土样属于轻度污染,10～20 cm土层中有52%的土样属于轻度污染,可见研究区土壤绝大部分都遭受到了PAHs污染,应引起重视。5.0～10 cm土层和10～20 cm土层16种PAHs的TEQBa P分别为9.60～57.80 ng/g和4.31～44.95 ng/g,7种致癌性PAHs的TEQBa P的分别为9.44～56.65 ng/g和4.10～44.11 ng/g,占16种TEQBa P的比例高达97.62%和96.91%。故7种致癌PAHs是16种PAHs TEQBa P的主要贡献者,焦化厂周边土壤具有一定的潜在致癌风险。6.通过比值法和主成分分析法对研究区土壤PAHs进行来源解析,结果表明二者对土壤中PAHs来源类型的判断基本一致。比值法表明土壤PAHs主要来源于石油源、煤和生物质燃烧,同时油类燃烧也占一小部分;主成分分析法表明,燃煤和燃油、交通、炼焦、生物质燃烧排放的PAHs分别占总排放量的50.8%、23.1%、13.1%和13.0%。
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