【摘 要】
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多环芳烃(PAHs)是沉积物中普遍存在的一类典型持久性有机污染物,而且其羟基类代谢产物(OH-PAHs)的毒性比母体更强。利用根际降解PAHs的植物修复技术是当前的研究热点,但对沉
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多环芳烃(PAHs)是沉积物中普遍存在的一类典型持久性有机污染物,而且其羟基类代谢产物(OH-PAHs)的毒性比母体更强。利用根际降解PAHs的植物修复技术是当前的研究热点,但对沉积物中有机污染物根际降解机制的研究尚很缺乏。本论文首先建立了土壤/沉积物中OH-PAHs的分析方法;以苦草和狐尾藻为供试植物,利用浸没式多隔室根箱装置研究了沉水植物根际PAHs的消减机制。本研究主要结论如下。本论文建立了一种超声萃取-高效液相色谱测定1-羟基芘的分析方法。超声提取最佳条件为:萃取液为甲醇与二氯甲烷(V:V=35:65),体积10 mL,超声时间20 min,超声次数3次。其中,甲醇与二氯甲烷的体积比是影响萃取效率的主要因素。土壤/沉积物p H(5.7~9.8)与1-羟基芘的回收率(83.3%~6.6%)呈显著负显著(r=-0.928,n=5,p=0.023),pH越低,1-羟基芘的回收率越高;对于pH值相近的土壤/沉积物,本研究建立的超声提取法的回收率明显高于文献值。沉水植物根际微域PAHs降解的研究结果表明,植物根际确实能促进PAHs的降解,且距离根表4 mm微域内,存在根际效应,即植物组和对照组沉积物中PAHs含量差异显著(p<0.05);超过4 mm则无显著性差异(p>0.05)。苦草的根际效应显著大于狐尾藻(p<0.05)。沉积物中PAHs残留量与总磷脂脂肪酸(PLFAs)含量、革兰氏阳性菌(G+)以及细菌总量之间存在显著负相关关系(p<0.05),同时,PAH-降解菌数量和PAHs的去除率也呈显著正关系(p<0.05)。此外,沉积物氧化还原电位(Eh)具有根际微空间梯度递减规律,植物根系能显著增强Eh值,在根表尤为强烈。相关性分析发现,根际较高的Eh值能够增大PAH-降解菌数,进而显著提高PAHs的消减。根际微域中1-羟基芘与芘含量显著正相关(p<0.05),表面根际修复PAHs的同时,也降低了OH-PAHs浓度,即降低了环境污染和潜在风险。
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