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摘要[目的]研究土壤多氯联苯迁移规律。[方法]以浙东沿海某典型固废拆解区为研究区，通过对2004和2008年土壤、水体中PCBs含量的对比和典型地区PCBs含量的分析，对研究区土壤PCBs迁移规律进行研究。[结果]受地形影响，在水动力作用下，土壤中的PCBs可以发生长距离的迁移，并在低洼处的土壤表层浓集。[结论]建立了PCBs迁移模式，并对土壤多氯联苯污染的治理提出了新思路。
关键词多氯联苯；土壤迁移；固废拆解区
中图分类号S158.4文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）08-0077-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.020
Abstract[Objective] To study migration law of polychlorinated biphenyls in soils.[Method]The content of polychlorinated biphenyls （PCBs） in water and soil were investigated and contrasted in a typical solid waste’s dumping and unpacking site of eastern Zhejiang in 2004 and 2008.And contents of PCBs in soils and sediment was discussed deeply in typical area.On this basis，the migration law of PCBs was studied.[Result]Thanks to the influence of terrain slope and the water system，PCBs could migrate for a long distance in the transverse direction，and it would be enriched in surface soil of lowland.[Conclusion]The mode of PCBs migration was established，and a new thought of PCBs polluted soil treatment was proposed.
Key wordsPolychlorinated biphenyls （PCBs）；Soil migration；Solid waste’s dumping and unpacking site
多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）是一类人工合成的氯代芳烃类化合物，是斯德哥尔摩公约中优先控制的12种持久性有机污染物（persistent organic pollutants，POPs）之一，具有较强的化学惰性，难降解而易积累于土壤等环境介质，易经生物链富积、浓缩和放大并进入人体，引起人体器官中毒，危害人体健康。
自1995年，一些研究机构和研究者[1-11]对研究区的PCBs污染问题进行研究，发现PCBs已广泛进入土壤、动植物及人体中，其污染的生态效应已十分显著。2002—2005年在 “浙江省农业地质环境调查” 项目中发现，路桥地区土壤中不仅存在PCBs污染，而且还有严重的土壤重金属污染。目前对PCBs研究集中在污染程度、生态效应等方面，对PCBs的迁移规律尤其是横向迁移规律研究较少。笔者在 “浙江省基本农田质量调查”资料的基础上，结合“浙江省农业地质环境调查”等研究资料，对研究区土壤PCBs迁移规律进行了研究，建立了迁移模式，并对土壤多氯联苯污染的治理提出了新思路。
1材料与方法
1.1研究区概况研究区位于浙江省东部水网平原区，面积约42 km2。该地区是我国最大的电子电器废弃物拆解基地，几十年固废拆解业的发展，促进了当地经济的发展，但同时也引发了严重的环境问题。由于废旧变压器、电容器等的拆解，造成了研究区土壤多氯联苯的严重污染。
1.2样品采集
在研究区系统布设采集表层土壤、深层土壤和河流水样。其中，表层土壤按网格化均匀布样（4点/km2），共布设采样点150个，采集0～20 cm耕层土壤。土壤垂向剖面样品布设在典型污染区，采集不同深度（0～120 cm）的土壤样品。以控制主要水系为目的，以瞬时采样法在研究区主要河道采集水样11件。
1.3分析测试
采用美国EPA方法分析测定PCBs。样品经索氏提取、旋轉蒸发浓缩、浓硫酸磺化、氮吹浓缩后，运用气相色谱分析技术，高灵敏高选择性的离子阱质谱检测器定量测定。测定PCB 15、28、52、77、81、101、105、114、118、123、126、138、153、156、157、167、169、180、189这19种单体的含量。
2结果与分析
2.1PCBs垂向迁移特点
在研究区典型水稻田土壤中，随着深度的增加，多氯联苯含量急剧下降，23 cm深度以下含量趋于稳定，这是由于PCBs具有难溶性、难降解性等特性，加之土壤腐殖质对其吸附作用的影响，致使PCBs主要吸附在富含有机质的表土层，向深部土壤迁移一般较难，而且高氯取代的同类物（单体）向土壤深部迁移愈加困难[12-13]。
2.2PCBs横向迁移特点
2.2.1横向迁移能力。一般认为，由于PCBs属脂溶性污染物，在土壤中横向迁移行为较弱[5]，但受地形影响，在水动力作用下，土壤中的PCBs（以悬浮颗粒物形式存在）可以发生长距离的迁移，并在低洼处的土壤表层再次浓集。通过对2004和2008年土壤中PCBs含量的对照发现（图1），研究区PCBs的浓集中心已从2004年的A处迁移到地势较低、水网较密的B处，迁移距离近1 km。浓集中心的含量也由2004年的72.9 ng/g提高到2008年的80.9 ng/g。 2.2.2随水迁移特性。
通过对2004和2008年2次调查水体中PCBs含量的对照[12]，进一步阐释PCBs随水迁移的规律。2004年，在主河道和主要支流采集水样8处（图2），其中，A处PCBs含量为110.0 ng/L，但此调查点不在2008年研究范围内，位于研究区的上游，其下游各点（B、C、D、E、F、G、H）均未检出。与2004年相邻近的3个点位均有检出（图2），1、2、3号点位水体含量分别达138.9、129.5、143.3 ng/L。2次调查结果差异明显，其可能的原因：其一，研究区含PCBs固废拆解规模扩大、拆解秩序更加混乱、废弃物持续乱排乱放，造成污染加剧，从而水体中PCBs检出；其二，PCBs沿水体自上游至下游发生迁移。根据实际调查，2004年，研究区固废拆解活动已经广泛存在了近30年，而自2004年省“811”行动实施以来，固废拆解种类及规模均受到严格控制，固废拆解活动有所收敛，因此短短4年时间由于点源污染造成水体PCBs检出的可能性极小。因此，可以断定PCBs随水体发生了较长距离的迁移。
从2008年各取样点水体中PCBs的含量（图2）可以，PCBs随水迁移主要体现在2个方面：第一，PCBs随支流汇入主流迁移，主流含量一般较高。位于2号采样点的含量低于位于主流的3号。第二，PCBs随水由高地势区域向低地势区域迁移。位于河流下游的3号点位含量高于上游的1号取样点，地势较低的9号点含量也高于地势相对较高的7号点和8号点。
2.2.3典型地区土壤PCBs迁移规律。该调查选择D村附近典型PCBs污染土壤，通过比较典型调查点的PCBs含量，研究多氯联苯迁移过程。由图3可知，距排污口100 m左右排污沟底泥（FJCS10）的PCBs含量为492 ng/g，污染物进入主河道，经稀释后，FJCS09处底泥浓度为104 ng/g。由于利用河水灌溉，造成主河道东北的农田土壤已有一定程度累积。地势稍低处的FJCS01、FJCS02、FJCS03、FJCS04号采样点的含量整体高于FJCS05、FJCS06、FJCS07、FJCS08号采样点。由于DWQ01、DWQ02处地势比其东侧拆解点（以清洗回收下脚料为主，已废弃）低，又处于拆解点排污口延伸方向，造成其PCBs含量极高，是其西侧FJCS01等点的百乃至数千倍。野外观察发现，DWQ02号点附近已形成一个小坑，地势远比DWQ01处低，这就是DWQ02号点PCBs含量高于DWQ01 10余倍的原因。综上，PCBs由于污水灌溉和排污等原因进入土壤，其迁移明显受区域微地貌影响，趋于向地势低洼处富集。
2.3PCBs迁移模式结合野外实地验证和文献资料[14]，综合以上研究结果，认为研究区土壤多氯联苯污染主要与其在环境中的释放、迁移转化和聚集途径有关，其规律：一是由于拆解产生的PCBs通过地表径流（雨水冲刷）进入河道（沟渠），随水体悬浮颗粒物向地势低洼处迁移（动力迁移，非溶解），其迁移速度与地形坡度、雨量大小和持续时间有关，部分在迁移过程中通过悬浮颗粒物的吸附作用不断发生沉积最终累积于底泥内，部分通过旱季污灌方式呈高浓度PCBs进入农田土壤，并被农作物吸收导致食物链污染；
二是拆解产生的PCBs直接进入农田，随雨水冲刷向地势低洼处迁移并集中。PCBs在迁移过程中，可能交替进入农田土壤和河道水体及底泥。大气沉降产生的PCBs，由于地表径流和雨水冲刷也将参与到上述2个过程中，最终在河道底泥或低洼的农田沉积下来，造成水产品和农产品中PCBs超标。
峰江地区多氯联苯的迁移模式见图4。
3结论与讨论
针对多氯联苯的特殊迁移规律，提出清理河道底泥，治理土壤多氯联苯污染的对策：①在污染区范围内，应在降雨前疏通排水通道，包括高位水田的排水冲洗、径流障碍物的清理、沟渠河道开闸放水等，以保障区域汇水通道的全面畅通。②在干旱枯水季节，对河道底泥表层进行清理。对于清除出来的污泥或土壤，可运至高温焚烧炉进行集中无害处理。
以上对策是在对污染区缜密调查并总结多氯联苯的污染规律和前人经验基础上得来，但尚缺乏野外实地试验证实，建议有关部门选择典型区域开展验证工作，以期为固废拆解业土壤污染整治提供理论和实践依据。
参考文献
[1]储少岗，徐晓白，童逸平.多氯联苯在典型污染地区环境中的分布及其环境行为[J].环境科学学报，1995，15（4）：422-432.
[2] 毕新慧，徐晓白.多氯联苯的环境行为[J].化学进展，2000，12（2）：152-160.
[3] 储少岗，杨春，徐晓白，等.典型污染地区底泥和土壤中残留多氯联苯（PCBs）的情况调查[J].中国环境科学，1995，15（3）：199-203.
[4] 孟庆昱，储少岗，徐晓白.多氯联苯的环境吸附行为研究进展[J].科学通报，2000，45（15）：1572-1583.
[5] 毕新慧，储少岗，徐晓白.多氯联苯在水稻田中的迁移行为[J].环境科学学报，2001，21（4）：454-458.
[6] 俞苏霞，蒋世熙，吴南翔，等.污染区人群耵聹和乳汁中多氯联苯负荷水平的研究[J].中华预防医学杂志，2004，38（6）：431.
[7] 俞苏霞，柴剑荣，蒋世熙，等.人乳中多氯联苯的测定[J].中国公共卫生，2004，20（8）：934-935.
[8] 徐承敏，俞苏霞，蒋世熙，等.某固废拆解基地母乳中多氯联苯含量及其婴儿的暴露风险[J].卫生研究，2006，35（5）：604-607.
[9] 俞苏霞，蒋世熙，鞠莉，等.某固体废物拆解基地环境中类二噁英多氯联苯污染水平分析[J].环境与健康杂志，2007，24（5）：304-307.
[10] 韩关根，丁钢强，李朝林，等.废旧变压器拆解地区妇女儿童多氯联苯毒性案例配对研究[J].卫生研究，2006，35（6）：791-793.
[11] 韩关根，徐盈，凌波，等.环境多氯联苯污染状况研究[J].卫生研究，2006，35（2）：168-170.
[12] 黄春雷，宋明义，徐琼，等.浙东固废拆解区污水灌溉对土壤多氯联苯含量的影响研究[J].农业环境科学学报，2010，29（12）：2312-2318.
[13] 孟亚黎，赵明宪，王子忱，等.东北草甸黑土对多氯联苯的吸附淋溶迁移特性的探讨[J].吉林大学自然科学学报，1994（1）：85-88.
[14] 赵高峰.电子垃圾中多氯联苯的环境转移和潜在的健康风险[D].武汉：中国科学院研究生院（水生生物研究所），2006.
关键词多氯联苯；土壤迁移；固废拆解区
中图分类号S158.4文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）08-0077-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.020
Abstract[Objective] To study migration law of polychlorinated biphenyls in soils.[Method]The content of polychlorinated biphenyls （PCBs） in water and soil were investigated and contrasted in a typical solid waste’s dumping and unpacking site of eastern Zhejiang in 2004 and 2008.And contents of PCBs in soils and sediment was discussed deeply in typical area.On this basis，the migration law of PCBs was studied.[Result]Thanks to the influence of terrain slope and the water system，PCBs could migrate for a long distance in the transverse direction，and it would be enriched in surface soil of lowland.[Conclusion]The mode of PCBs migration was established，and a new thought of PCBs polluted soil treatment was proposed.
Key wordsPolychlorinated biphenyls （PCBs）；Soil migration；Solid waste’s dumping and unpacking site
多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）是一类人工合成的氯代芳烃类化合物，是斯德哥尔摩公约中优先控制的12种持久性有机污染物（persistent organic pollutants，POPs）之一，具有较强的化学惰性，难降解而易积累于土壤等环境介质，易经生物链富积、浓缩和放大并进入人体，引起人体器官中毒，危害人体健康。
自1995年，一些研究机构和研究者[1-11]对研究区的PCBs污染问题进行研究，发现PCBs已广泛进入土壤、动植物及人体中，其污染的生态效应已十分显著。2002—2005年在 “浙江省农业地质环境调查” 项目中发现，路桥地区土壤中不仅存在PCBs污染，而且还有严重的土壤重金属污染。目前对PCBs研究集中在污染程度、生态效应等方面，对PCBs的迁移规律尤其是横向迁移规律研究较少。笔者在 “浙江省基本农田质量调查”资料的基础上，结合“浙江省农业地质环境调查”等研究资料，对研究区土壤PCBs迁移规律进行了研究，建立了迁移模式，并对土壤多氯联苯污染的治理提出了新思路。
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1.2样品采集
在研究区系统布设采集表层土壤、深层土壤和河流水样。其中，表层土壤按网格化均匀布样（4点/km2），共布设采样点150个，采集0～20 cm耕层土壤。土壤垂向剖面样品布设在典型污染区，采集不同深度（0～120 cm）的土壤样品。以控制主要水系为目的，以瞬时采样法在研究区主要河道采集水样11件。
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2结果与分析
2.1PCBs垂向迁移特点
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2.2PCBs横向迁移特点
2.2.1横向迁移能力。一般认为，由于PCBs属脂溶性污染物，在土壤中横向迁移行为较弱[5]，但受地形影响，在水动力作用下，土壤中的PCBs（以悬浮颗粒物形式存在）可以发生长距离的迁移，并在低洼处的土壤表层再次浓集。通过对2004和2008年土壤中PCBs含量的对照发现（图1），研究区PCBs的浓集中心已从2004年的A处迁移到地势较低、水网较密的B处，迁移距离近1 km。浓集中心的含量也由2004年的72.9 ng/g提高到2008年的80.9 ng/g。 2.2.2随水迁移特性。
通过对2004和2008年2次调查水体中PCBs含量的对照[12]，进一步阐释PCBs随水迁移的规律。2004年，在主河道和主要支流采集水样8处（图2），其中，A处PCBs含量为110.0 ng/L，但此调查点不在2008年研究范围内，位于研究区的上游，其下游各点（B、C、D、E、F、G、H）均未检出。与2004年相邻近的3个点位均有检出（图2），1、2、3号点位水体含量分别达138.9、129.5、143.3 ng/L。2次调查结果差异明显，其可能的原因：其一，研究区含PCBs固废拆解规模扩大、拆解秩序更加混乱、废弃物持续乱排乱放，造成污染加剧，从而水体中PCBs检出；其二，PCBs沿水体自上游至下游发生迁移。根据实际调查，2004年，研究区固废拆解活动已经广泛存在了近30年，而自2004年省“811”行动实施以来，固废拆解种类及规模均受到严格控制，固废拆解活动有所收敛，因此短短4年时间由于点源污染造成水体PCBs检出的可能性极小。因此，可以断定PCBs随水体发生了较长距离的迁移。
从2008年各取样点水体中PCBs的含量（图2）可以，PCBs随水迁移主要体现在2个方面：第一，PCBs随支流汇入主流迁移，主流含量一般较高。位于2号采样点的含量低于位于主流的3号。第二，PCBs随水由高地势区域向低地势区域迁移。位于河流下游的3号点位含量高于上游的1号取样点，地势较低的9号点含量也高于地势相对较高的7号点和8号点。
2.2.3典型地区土壤PCBs迁移规律。该调查选择D村附近典型PCBs污染土壤，通过比较典型调查点的PCBs含量，研究多氯联苯迁移过程。由图3可知，距排污口100 m左右排污沟底泥（FJCS10）的PCBs含量为492 ng/g，污染物进入主河道，经稀释后，FJCS09处底泥浓度为104 ng/g。由于利用河水灌溉，造成主河道东北的农田土壤已有一定程度累积。地势稍低处的FJCS01、FJCS02、FJCS03、FJCS04号采样点的含量整体高于FJCS05、FJCS06、FJCS07、FJCS08号采样点。由于DWQ01、DWQ02处地势比其东侧拆解点（以清洗回收下脚料为主，已废弃）低，又处于拆解点排污口延伸方向，造成其PCBs含量极高，是其西侧FJCS01等点的百乃至数千倍。野外观察发现，DWQ02号点附近已形成一个小坑，地势远比DWQ01处低，这就是DWQ02号点PCBs含量高于DWQ01 10余倍的原因。综上，PCBs由于污水灌溉和排污等原因进入土壤，其迁移明显受区域微地貌影响，趋于向地势低洼处富集。
2.3PCBs迁移模式结合野外实地验证和文献资料[14]，综合以上研究结果，认为研究区土壤多氯联苯污染主要与其在环境中的释放、迁移转化和聚集途径有关，其规律：一是由于拆解产生的PCBs通过地表径流（雨水冲刷）进入河道（沟渠），随水体悬浮颗粒物向地势低洼处迁移（动力迁移，非溶解），其迁移速度与地形坡度、雨量大小和持续时间有关，部分在迁移过程中通过悬浮颗粒物的吸附作用不断发生沉积最终累积于底泥内，部分通过旱季污灌方式呈高浓度PCBs进入农田土壤，并被农作物吸收导致食物链污染；
二是拆解产生的PCBs直接进入农田，随雨水冲刷向地势低洼处迁移并集中。PCBs在迁移过程中，可能交替进入农田土壤和河道水体及底泥。大气沉降产生的PCBs，由于地表径流和雨水冲刷也将参与到上述2个过程中，最终在河道底泥或低洼的农田沉积下来，造成水产品和农产品中PCBs超标。
峰江地区多氯联苯的迁移模式见图4。
3结论与讨论
针对多氯联苯的特殊迁移规律，提出清理河道底泥，治理土壤多氯联苯污染的对策：①在污染区范围内，应在降雨前疏通排水通道，包括高位水田的排水冲洗、径流障碍物的清理、沟渠河道开闸放水等，以保障区域汇水通道的全面畅通。②在干旱枯水季节，对河道底泥表层进行清理。对于清除出来的污泥或土壤，可运至高温焚烧炉进行集中无害处理。
以上对策是在对污染区缜密调查并总结多氯联苯的污染规律和前人经验基础上得来，但尚缺乏野外实地试验证实，建议有关部门选择典型区域开展验证工作，以期为固废拆解业土壤污染整治提供理论和实践依据。
参考文献
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[9] 俞苏霞，蒋世熙，鞠莉，等.某固体废物拆解基地环境中类二噁英多氯联苯污染水平分析[J].环境与健康杂志，2007，24（5）：304-307.
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