论文部分内容阅读
当前,许多国家存在土壤有机污染问题。多环芳烃(PAHs)已成为土壤环境中常见的重要污染物,其面源污染突出、危害极大,不仅直接导致粮食减产、加剧我国人多地少的矛盾,而且可通过食物链危及生态安全和人群健康。土壤PAHs、亏染问题已成为当前限制我国农产品安全和经济可持续发展的重要障碍之一。有机污染物结合态残留的形成一般被看作为土壤减害的重要途径之一,以往有关研究主要集中于农药类污染物,国内外迄今有关根际土壤中PAHs结合态残留的时空分布及植物可利用性问题仍很不明确。本文介绍了土壤中有机污染物结合态残留以及根际修复技术的研究进展,以菲和芘为PAHs代表物,研究了根际土壤中PAHs结合态残留的时空分布,分析了污染区不同植物离根表不同距离毫米微域中PAHs结合态残留的梯度分布,探讨了土壤中PAHs结合态残留的植物可利用性。主要研究结果如下:(1)采用温室盆栽试验方法,研究了黑麦草(Lolium perenne L.)根际土壤中PAHs结合态残留的时空分布。结果表明,植物生长75天后,根际土壤中菲和芘结合态残留含量均明显减少,菲结合态残留比芘更易被去除。距根表0~3、3~6、6~9mm根际土壤中菲和芘结合态残留含量均随离根表距离的增加而升高,根际土壤中菲和芘结合态残留的去除率分别在23.57%~39.50%和-13.79%~36.21%之间,与无植物对照土壤相比,分别提高了2.81%~6.31%和5.91%22.52%,说明这三个连续根际微域更有利于菲和芘结合态残留的去除。可提取态为菲和芘在根际土壤和非根际土壤中存在的主要形态,根际土壤中不同形态PAHs I司可相互转化。(2)采集某污染区千金子(Euphorbia lathyris L.)和酢浆草(Oxalis corniculata L.)的离根表0~3、3~6、6~9mm的根际土壤,分析了PAHs结合态残留在根际土壤中的含量及梯度分布规律。结果表明,在非根际和根际土壤中均可检出10种PAHs的结合态残留,非根际土壤中结合态残留总含量为3.31 mg·kg-1,高于根际土壤(1.07~1.82mg·kg-1).根际土壤中PAHs的结合态残留含量随离根表距离(0~9mm)的增加而增大。可用根际效应(R)来衡量根际土壤中PAHs的结合态残留含量与非根际土壤相比减少的比例;R值随离根表距离(0~9mm)的增加而变小。3个连续根际区中,PAHs总结合态残留的R值为45.15%~67.66%,其中2环PAH的R值最大(61.18%~93.50%),4环和5环PAHs的R值最小(2.39%~6.31%),低环PAHs的结合态残留在根际土壤中更易转化。PAHs的结合态残留在千金子根际土壤中R值大于酢浆草,表明前者有更利于PAHs结合态残留转化的根际环境。(3)采集了某污染场地土壤,分析其11种PAHs结合态残留,制备了含PAHs结合态残留的污染土样,研究了黑麦草对土壤中PAHs结合态残留的吸收作用。结果表明,PAHs结合态残留仍可被植物吸收利用。培养50天后黑麦草能吸收积累含PAHs结合态残留的土壤中11种PAHs.植物不同部位PAHs结合态残留积累量和含量存在差异,相同处理条件下茎叶中PAHs的含量低于根。进一步分析了50天后土壤中PAHs形态,发现PAHs结合态可转化成可脱附态和有机溶剂提取态,并且种植植物促进了PAHs结合态向可脱附态和有机溶剂提取态转化。