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多环芳烃(PAHs)是一类两个或两个以上苯环稠合而成的典型持久性有机化合物,具有致癌、致畸、致突变的特点。PAHs通过干湿沉降、污水灌溉、污泥施用等途径进入土壤中,能够在土壤中长期存留,进而对人类健康产生危害。因此,对PAHs在土壤中的迁移转化规律及生物有效性的研究对其环境污染评价及修复具有重要的意义。本研究采用连续去除土壤不同有机质组分的方法获得重组(全土去除轻组有机质)、去松结态(重组去除松结态有机质)和紧结态(重组去除松结态和稳结态有机质)不同有机质组分,利用本实验室筛选出的PAHs高效降解菌Pyr-10(Agromyces sp.)研究了土壤不同有机质组分对PAHs老化和生物有效性的影响。具体研究内容包括:1.PAHs在野外污染土壤轻、重有机质组分中的分配特征;2.土壤不同有机质组分对人为添加芘的老化和生物有效性的影响;3.野外污染土壤不同有机质组分中PAHs的生物有效性。主要研究结果如下:1.对6种典型区域(钢铁厂、焦化厂等)污染土壤及其轻、重组中PAHs的含量和组成进行了分析,结果表明,⑴不同污染方式下土壤中PAHs的含量和组成具有明显的特征差异,焦化厂污染的土壤中Nap、Phe、FluA含量相对较高;钢铁厂、油气厂以及养殖污染的土壤中Pyr、BaA和Chry含量相对较高;⑵土壤轻组中PAHs单体的含量及其组成与全土和重组有较大差异,养殖场、油气厂、钢铁厂土壤轻组中高环PAHs含量明显高于焦化厂,而低环PAHs含量则低于焦化厂;⑶同一污染方式下的不同土壤轻组中PAHs单体分类有较大差异,贵州焦化厂中Nap、Pyr含量高于山西焦化厂,这可能与轻组有机质周转速率快或特殊污染有关;土壤轻组中PAHs的TEQBaP远高于全土和重组,存在较大生态风险。2.研究了芘在有机质含量不同的棕壤和砖红壤的全土及其有机质组分中为期240天的老化现象以及不同时间老化下的微生物降解。结果表明,棕壤中,各组分中芘的可提取率均可用动力学方程很好的拟合(R2=0.930.98),老化15天阶段,全土及各有机质组分中芘的可提取率(34.338.9%)与老化0天阶段全土及各有机质组分相比均显著下降(P<0.05),而同一老化时间下棕壤重组、去松结态、紧结态有机质组分之间芘的可提取率无显著性差异(P>0.05);老化15-240天的各时间点全土中芘的可提取率均明显低于去除LF后其它组分。砖红壤中,各组分中芘的可提取率也可用动力学方程很好的拟合(R2=0.960.98),各有机质组分中芘的可提取率的下降趋势维持到30天阶段,老化240天时全土中芘的可提取率(6.23%)显著低于去除LF后各组分中芘的可提取率(17.818.7%)(P<0.05),说明LF的去除会导致土壤有机质对芘的吸附能力降低,而同一老化时间下砖红壤重组、去松结态、紧结态有机质组分之间芘的可提取率无显著性差异(P>0.05)。棕壤全土及各有机质组分中,降解菌对各有机质组分中的芘均具有较高的降解率。但除重组外其他组分中,老化时间越长,有机质中芘的降解率不断降低。砖红壤各组分中芘的降解率也呈现相似的趋势。3.研究了2种有机质含量不同的野外长期受PAHs污染的褐土和水稻土全土及不同组分中PAHs的生物降解。结果表明,褐土中,全土PAHs含量显著高于其他组分,去除LF后各组分土壤中PAHs含量明显下降;降解前后除全土外,各有机质组分中PAHs均无显著性差异(P>0.05)。水稻土中,全土PAHs含量显著高于其他组分,降解前后除全土外,各有机质组分中PAHs含量均无显著性差异(P>0.05)。