城市土壤是受人为活动强烈侵扰,原有自然特性剧烈改变的一种特殊类型的土壤。近年,城市土壤日益成为各种污染源的接纳体。多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类主要由生物质或化石燃料燃烧产生的具有“三致”效应的持久性有机污染物,黑碳(black carbon,BC)与其在来源上具有同源性。本研究通过对北京城区和郊区土壤采样,分析了PAHs和BC在北京地区土壤中的含量、分布、来源特征及其相关性关系,并结合北京城市发展历史、城区不同土地利用类型研究了北京地区土壤的PAHs和BC与城市发展历史和不同土地利用类型的关系。　　 对北京城区土壤PAHs的研究表明,北京城市土壤中16种PAHs总量(∑PAHS)含量范围为8.46 ng/g～13127 ng/g,平均含量为1082.6 ng/g,几何平均含量为475.8 ng/g。16种PAHs在北京城市土壤中的空间分布规律显示,北京城市土壤中的多环芳烃基本呈现城市中心地区高、四周地区低,在以北京城区各环路区分的区域内,多环芳烃含量基本呈现从内向外不断降低趋势。这与北京城区的城市发展历史相契合,即城区历史越悠久,多环芳烃含量越高。由于PAHs在土壤中的难降解性和持久性,PAHs在北京城市随城区发展历史增加而增加的趋势是PAHs在土壤不断累积的结果。　　 不同土地利用类型土壤中PAHs含量的差异性检验显示,公共绿地、文教区和道路两侧土壤间∑PAHs及部分典型PAHs含量具有显著性差异。各土地利用类型∑PAHs含量从大到小顺序依次为文教区>古典园林>道路两侧>居民区>商业区>公共绿地。其中,文教区土壤∑PAHs显著高于其它土地利用类型土壤中∑PAHs的含量。PAHs在不同采样距离的道路两侧土壤中分布显示,∑PAHs基本呈现随距道路距离增加而降低的趋势,表明城市交通排放是北京城市土壤中PAHs的重要来源。各土地利用类型土壤PAHs组成和来源分析表明,文教区土壤PAHs污染主要来源于煤燃烧,道路两侧土壤PAHs具有明显交通污染源的特征,而其它各土地利用类型PAHs来源于不同程度的燃煤和交通排放的混合污染。主成分分析和多元线性回归(PCA/MLR)北京城市土壤PAHs的来源解析表明,燃煤和交通排放对北京城市土壤PAHs污染的贡献率分别为46.0％和54.0％,这一结果基本与北京2003年能源消费结构一致。　　 北京郊区土壤PAHs研究结果显示,北京郊区土壤∑PAHs和各环PAHs含量基本较城市土壤低一个数量级。PAHs分子比值特征显示,北京郊区土壤PAHs与城市土壤均主要来自化石燃料的燃烧,但煤和生物质燃烧在郊区土壤中有更明显的贡献,交通排放源对郊区土壤PAHs贡献很小。郊区土壤中各中高环PAHs(4～6 PAHs)的百分含量较城市土壤低,并随距离城市距离的增加而降低；相反,低环PAHs(2～3 PAHs)百分含量较城市土壤高,并随距离城市距离的增加而升高。郊区土壤PAHs可能受到城区PAHs大气传输和大气沉降的影响。　　 北京土壤中黑碳(BC)含量分析表明,北京城市土壤中的BC最高,平均含量为5.83mg/g,其次郊区平原和山地土壤,平均含量分别为3.31 mg/g和3.52 mg/g。北京城市土壤BC/TOC比值平均为0.37,郊区平原和山地土壤分别为0.31和0.12。与世界其它地区比较,北京地区土壤基本呈现出高BC、低有机质含量(total organic carbon,TOC)的特点,可能是由北京地区长期人类活动影响所致。来源分析表明,北京地区土壤中的BC主要来源于煤燃烧、交通排放、工业排放及部分生物质燃烧。　　 土壤BC、TOC、有机碳(organic carbon,OC)与土壤PAHs相关性分析表明,北京城市土壤中BC、TOC、OC与土壤PAHs相关性最为显著,其次为相邻近的郊区平原土壤。山地土壤BC、TOC、OC等与PAHs均不具有显著性相关性,可能因为是山地土壤BC和PAHs含量均很低,且距离城市“污染源”距离相对较远。对于4～6的中高环PAHs,BC和OC均表现出很好的相关性；对于2～3环的低环PAHs,BC基本不表现出相关性。PAHs与土壤BC的不同相关性反映出其产生及大气传输过程中PAHs与BC颗粒不同的结合形态。