萘、菲、芘在土壤中的降解及其对植物生长的影响

【目的】分析多环芳烃(PAHs)萘、菲、芘在土壤中随时间的降解情况及其对小麦、小白菜生长的影响。【方法】采用盆栽试验,以小麦和小白菜为供试植物,研究PAHs不同起始含量(0(空白对照),50,100,200,500mg/kg)下土壤中萘、菲、芘残留量随时间的变化情况以及PAHs对植物发芽、生长的影响。设置小麦种植组、无植物对照组、无植物土壤灭菌对照组3个处理,研究种植小麦对土壤中PAHs萘、菲、芘含量的影响。【结果】小麦和小白菜种植90d时,土壤中萘、菲、芘的平均残留量分别为其起始含量的25.88%,29.84%和47.25%,萘、菲在土壤中的残留比率相差不大,而芘在土壤中的残留比率明显高于萘和菲。随着时间的推移,土壤中萘、菲、芘的残留量均逐渐降低,90d时残留量表现为芘菲萘。土壤中的萘、菲、芘对小白菜的发芽率和生长都有明显的抑制作用,并且土壤中PAHs起始含量越大,这种抑制作用越明显。PAHs对小麦发芽及生长情况的影响与小白菜有所差异,当土壤中PAHs的起始含量为0~100mg/kg时,PAHs对小麦的发芽具有一定的促进作用,而当PAHs起始含量超过100mg/kg时,其对小麦的发芽表现出抑制作用;与空白对照相比,不同含量PAHs对小麦生长的影响不明显。种植30d时,小麦种植组土壤中的萘、菲、芘残留量较起始含量(300mg/kg)分别减少了20.92%,21.75%和21.23%,较无植物对照组分别降低了9.75%,8.77%和9.96%,较无植物土壤灭菌对照组分别降低了8.88%,16.10%和16.14%。【结论】植物的存在能明显促进土壤中PAHs的降解,这是土壤微生物与植物共同作用的结果。     

农药企业搬迁土地多环芳烃的风险评价

以常州市某农药厂搬迁土地为研究对象.在监测分析土壤中16种多环芳烃(PAHs)的基础上,对该区域土壤进行健康风险和生态风险评价.结果表明.研究区域土壤中∑PAHs的含量范围为0～1.546 mg·kg-1,优势化合物中萘、菲等低环化合物含量大于高环的荧蒽、苯并[k]荧蒽和芘等化合物,且土壤中PAHs可能来源于石油源.健...     

多环芳烃对黑麦草体内过氧化物酶和多酚氧化酶的影响

以萘、菲和芘为供试多环芳烃(PAH8),采用水培试验方法,研究了PAHs污染下黑麦草(Lolium multiflorum Lam)体内过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的响应.结果表明,菲处理浓度为0～1.8 mg·L-1,144h后,黑麦草根和茎叶中POD、PPO活性均随菲处理浓度的增加先升高后降低;表明低菲污染可激发供试植物酶活性,高污染则对酶活有抑制作用.萘、菲或芘处理后,植物不同部位酶的表达存在差异,黑麦草根中POD活性整体上高于茎叶,而茎叶中PPO活性则高于根.黑麦草根或茎叶中POD、PPO对供试3种PAHs的敏感性响应顺序为萘菲芘,与污染物自身毒性强弱顺序一致.     

北京东南郊再生水灌区土壤PAHs污染特征

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊再生水灌区进行了3个钻孔剖面采样,同时采集了灌溉用水及地下水样品,并采用气相色谱-质谱联用仪对16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析。结果表明,表层土壤中有14种PAHs检出,浓度在0.4～53.1μg·kg-1之间,∑PAHs平均含量为206.7μg·kg-1,达到了土壤污染临界值;表层以下PAHs的检出种类和含量显著减少,以中、低环的萘、菲、芴、荧蒽、芘为主,∑PAHs仅占表层的3.8%～12.0%,从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,迁移性强弱顺序为萘、芴>菲>芘、荧蒽;污灌区表土中PAHs组成与大气降尘接近,但与再生灌区有明显差异,这种差异主要由于灌溉用水不同所造成;再生水灌区表土以下土壤剖面检出的PAHs与再生水中的PAHs一致,说明再生水灌溉是导致土壤剖面PAHs污染的主要原因,同时地下水中检出的PAHs种类也与土壤剖面基本一致,但含量较高,可能是早期污水灌溉所造成。     

东莞市蔬菜基地多环芳烃的污染特征研究

利用气相色谱-质谱技术分析了东莞市典型蔬菜基地灌溉水、土壤和蔬菜中属于美国国家环保局优控污染物的16种多环芳烃(PAHs)化合物的污染特征。结果表明,灌溉水中仅检出少数PAHs化合物,且含量较低。土壤和蔬菜中均检出14种PAHs化合物,其中土壤中PAHs化合物总含量在0.048～1.799mg/kg之间,主要化合物为菲和芘,部分化合物超过美国土壤控制标准;蔬菜中ΣPAHs在0.174～3.261mg/kg(干重)之间,多数低于1.0mg/kg。大部分蔬菜中检出5种以上PAHs化合物,含量以低于0.50mg/kg为主,主要化合物为芘、菲、萘、蒽和荧蒽。致癌性化合物苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽的检出率较低但含量高达1.0mg/kg左右。因此,东莞市蔬菜基地已受到PAHs不同程度的污染。     

萘和菲在天然和改性黄土中的吸附特性研究

针对西部黄土高原地区油田开发引起的农田严重污染,讨论多环芳烃污染物在黄土介质中的迁移和滞留规律,采用室内实验方法,对比研究了菲和萘在天然黄土和十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)改性的黄土的吸附动力学过程。结果表明,萘和菲在HDTMAB改性黄土上吸附速率比在天然黄土上至少快3倍。萘和菲在天然黄土和阳离子改性黄土上的吸附符合一级动力学方程,吸附速率与起始浓度、温度及黄土本身的性质有关;在温度25℃时,菲在120min内完全达到平衡,而萘在30min内即可完全达到平衡,萘和菲在天然黄土和阳离子改性黄土上的吸附速率由膜扩散过程控制;菲和萘的吸附速率常数k与温度T成负相关。该研究为如何采用土壤改性技术将石油类污染物滞留在表土层,防止污染物向土层深部淋滤迁移提供了理论基础,为进一步将石油污染物从土壤中去除创造了条件。     

某氮肥厂场地土壤PAHs污染特征研究

采用现场采样及室内测试方法对广州某氮肥厂原料车间和油库区土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行调查研究,分析了∑PAHs含量及其组成特征和垂直分布特征,并在此基础上进行了源解析.结果表明,分析样品中∑PAHs范围在10～7 795燃μ·kg-1,原料车间土壤中∑PAHs小于油库区土壤中的,菲、芘、荧蒽、并(b)荧蒽、苯并(a)芘为主要污染物;油库土壤0～40cm的样品中16种PAHs均有检出,∑PAHs和单体分布基本一致;原料车间土壤∑PAHs和单体浓度随着地面深度的增加而减少.通过对单组分比值(菲/蒽,荧蒽/芘)的分析可以看出油库区土壤中PAHs来源于石油和燃烧源,而原料车间污染源主要为燃烧源.     

北京市东南郊再生水灌区地下水多环芳烃污染风险评估

为研究污染物随再生水进入地下环境后其迁移衰减情况及对地下水的潜在危害性,以Multi-cell模型为基础,结合污染物质量守恒、在水土中吸附再分配、生物降解等机理,针对地下水污染风险评估构建了计算污染物随水在土壤剖面的垂向迁移衰减一维模型,并以北京通州大兴再生水灌区为研究区域,以再生水中持久性有机污染物多环芳烃萘和菲为研究对象,根据当地钻孔资料及灌溉水水质、地下水水质资料,应用该模型进行试算.结果表明,经过多年连续灌溉后,通州大兴大部分地区进入潜水含水层的萘、菲浓度较低,整体污染风险较低,仅在通州区潞城镇等个别地区萘、菲浓度较高,应引起重视;由于大兴区整体包气带较厚,其污染风险低于通州区.土壤粘土层是萘、菲积累的主要层位,其吸附容量远大于细砂等粗颗粒介质,在土壤表层低环多环芳烃迁移性更强.应用这一模型,能够较为宏观地掌握通州大兴再生水灌区不同区域地下水中多环芳烃萘和菲的污染风险差异.     

两株多环芳烃降解菌对菲、蒽、苯并菲的降解效果

为给微生物修复多环芳烃污染的土壤提供基础数据和参考,从汽车尾气污染土壤中筛选出两株多环芳烃降解菌(Y1和W1),分析了二者对不同浓度的菲、蒽和苯并菲溶液的降解率.结果表明.Y1和W1对菲的最适降解浓度分别为25 mg/L和50 mg/L,对蒽、苯并菲的最适降解浓度为50 mg/L;在菲、蒽、苯并菲溶液最适浓度下,Y1在10 d后对菲、蒽和苯并菲的降解率分别达到30.0％、57.8％和65.0％,25 d后分别达65.4％、82.0％和90.0％;W1在10 d后对菲、蒽和苯并菲的降解率分别达40.0％、70.0％和53.0％,25 d后分别达68.4％、92.0％和76.0％.培养60 d后,Y1和W1对菲、蒽和苯并菲的降解率均达到100.0％.     

城市森林植物修复污染土壤的功能

主要论述了不同森林植物通过自身理化特性吸收和转移土壤重金属，实现修复污染土壤的功能。重点从修复重金属污染土壤、降解土壤中的TNT以及修复被多环芳烃(PAH)污染土壤等功能方面进行了综述，并列举了部分植物Zn、Cu、Cd、Pb、Ni、Hg等重金属的富集能力。为城市不同重金属污染条件下的城市森林建设植物材料选择提供了参考。     

不同母质和植被类型下红壤pH和交换性酸的剖面特征

【目的】成土母质和植被类型是影响土壤酸化的2个主要因素,研究不同母质和植被类型下红壤pH和交换性酸的剖面变化及其酸化特征,为防治土壤酸化提供依据。【方法】选取3种植被类型（马尾松林、湿地松林、阔叶林）下4种母质（第四纪红土、红砂岩、板页岩和花岗岩）发育的红壤,通过测定不同层次（0—20、20—40、40—60、60—80和80—100 cm）土壤的pH及交换性酸,以及通过比较表层土壤（0—40 cm）与深层土壤（60—100 cm）pH的差异来表征红壤是否酸化及酸化程度大小。【结果】4种母质发育的剖面红壤均呈酸性或强酸性。在0—40 cm土层,4种母质红壤pH大小顺序为：花岗岩>红砂岩>第四纪红土>板页岩,3种植被类型下红壤pH大小顺序为：马尾松林>湿地松林>阔叶林,交换性酸含量则呈现相反的变化趋势;随着土层深度的增加,红砂岩、板页岩和花岗岩红壤pH呈减小趋势,交换性酸含量呈增加趋势,而第四纪红土红壤pH和交换性酸含量则呈现相反的变化趋势;在40—100 cm土层,4种母质红壤pH大小顺序为：花岗岩>第四纪红土>红砂岩>板页岩,3种植被类型下红壤pH的大小顺序为：湿地松林>马尾松林>阔叶林,交换性酸含量则呈现相反的变化趋势;随着土层深度的增加,第四纪红土、红砂岩和花岗岩红壤pH呈增加趋势,交换性酸含量呈减小趋势,而板页岩红壤pH和交换性酸含量变化不明显;通过比较表层土壤与深层土壤pH可得出：4种母质红壤的酸化程度大小顺序为：第四纪红土>红砂岩>花岗岩>板页岩;3种植被类型酸化效果的大小顺序为：湿地松林>阔叶林>马尾松林。【结论】3种植被类型下4种母质发育的红壤,剖面土壤pH和交换性酸的变异主要发生在0—40 cm土层,而40—100 cm土层pH和交换性酸的变化较小。在3种植被类型下,0—40 cm土层以第四纪红土红壤酸化最为严重,其次为红砂岩红壤和花岗岩红壤,再次为板页岩红壤;湿地松林的酸化效果最强,其次为阔叶林,以马尾松林的酸化效果最弱。     

毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应(英文)

为了探讨植被恢复对土壤养分的影响,研究了毛乌素沙地南缘天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还林地、固定沙地5种不同植被恢复类型区的土壤养分特征。结果表明:不同植被恢复类型对土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷的影响存在明显差异;灌草结合的人工封育草地、退耕还林地、固定沙地土壤有机质、全氮、有效氮的含量高于以草本为主的天然草地和撂荒地,但土壤速效磷的含量刚好相反;植被对表层0~20cm土壤养分的影响大于下层20~60cm土壤,植被作用下土壤养分向表层富集;采用柠条进行退耕还林,能够充分发挥其根系特性,有利于改良深层土壤养分。     

菲、萘对小麦种子的生态毒性效应

采用生物培养试验,测定了不同质量浓度的菲、萘对小麦种子萌发的生态毒性效应,分析了小麦种子的发芽情况、根茎伸长和叶绿素含量的变化。结果表明,菲、萘单一及复合处理对小麦种子发芽势、发芽率均有一定的抑制作用,高质量浓度时抑制作用明显。统计分析表明,菲单一及复合处理质量浓度与小麦发芽势的相关系数较高,r分别为0.95和0.98。菲、萘单一及复合处理对小麦幼苗根、茎伸长也具有一定的抑制作用,特别是高质量浓度处理,如菲、萘质量浓度为0.2g/L时,根伸长分别减少了89%和86%,高质量浓度复合处理(菲0.05g/L+萘0.2g/L)减少了87%。对根伸长的抑制作用为复合处理>萘处理>菲处理,对茎伸长的抑制作用复合处理>菲处理>萘处理;对叶绿素含量的影响为复合处理的抑制效应强于单一处理,但对幼苗叶绿素a和b的影响基本一致。     

白腐真菌对PAHs的吸附和降解特征及Tween 80和Cu2+的强化作用

为揭示白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的去除特性,采用间歇培养方式考察了白腐真菌对萘、菲、芘的吸附和降解特征,以及Tween80和Cu2+对白腐真菌去除萘、菲、芘的影响。吸附试验结果表明,当萘、菲、芘的初始浓度分别为30.0、1.0、0.1mg L-1时,白腐真菌灭活菌对它们的吸附作用显著高于活菌,其最大吸附率分别为29.3%、38.2%、70.6%。降解试验结果表明,在培养前期,白腐真菌对萘和菲的降解能力很弱,而培养后期降解作用占总去除率的59.6%~77.3%。然而,白腐真菌对芘的累计降解率仅为28.8%。在吸附和降解的共同作用下,萘、菲、芘的去除率最终达到了46.9%、53.5%和73.7%。另外,发现Tween80和Cu2+可以促进白腐真菌对PAHs的去除。当Tween80浓度介于0.1~1.0g L-1时,萘和菲的去除率随Tween80浓度的增加而增加,而芘的去除率随Tween80浓度的增加而呈现先增加后降低的变化趋势。Tween80不仅可以促进白腐真菌的生长,同时能提高漆酶活性。低浓度Cu2(≤+1.25mmol L-1)可以提高白腐真菌的漆酶活性,从而提高萘、菲、芘的去除率,且在Cu2+为0.25mmol L-1条件下的强化作用最为显著,分别比对照(无Cu2+)提高了77.3%、60.9%和23.2%。     

不同类型林地土壤颗粒态有机碳和黑碳的分布特征

为了解不同类型植被对森林土壤有机碳库及有机碳稳定性的影响,从浙江省泰顺县乌岩岭自然保护区采集6类自然植被(常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌草丛、毛竹)下的土壤剖面,分层分析土壤有机碳总量、颗粒态有机碳(POM-C)和黑碳碳库的分布特征,并与当地农业土壤进行比较.结果表明:1 m土体中有机碳总量由高至低分别为常绿阔叶林(53.95 kg·m-2)＞常绿落叶阔叶林(52.87 kg·m-2)＞灌草丛(39.22 kg·m-2)＞针阔混交林(38.50 kg·m-2)＞针叶林(29.57 kg·m-2)＞毛竹(21.00 kg·m-2)＞农地(15.68 kg·m-2);POM-C贮量由高至低也有相似的趋势;黑碳贮量由高至低依次为:常绿阔叶林(5.54 kg·m-2)、常绿落叶阔叶林(5.54 kg·m-2)＞农地(4.22 kg·m-2)＞灌草丛(3.68 kg·m-2)＞针阔混交林(3.10 kg·m-2)＞针叶林(2.60 kg·m-2)＞毛竹(2.10 kg·m-2);农用地颗粒态有机碳占总碳的比例明显低于林地土壤,而黑碳占总碳的比例则明显高于林地,表明农用地土壤有机碳的稳定性明显高于森林土壤;当林地开垦转变为农用地后,POM-C优先比其他土壤有机碳分解和下降,而黑碳却有增加的趋势.     

云南糯扎渡自然保护区植被分布特点

调查表明糯扎渡自然保护区有7个植被型，11个植被亚型，23个群系．保护区植被类型丰富多样，具有从热带北缘向亚热带过渡的显著特征，优势植被为季风常绿阔叶林，植被水平分布特征不突出，但垂直分布特征明显、并具有明显的植被倒置现象．文中以充分的资料补充了云南植被的新类型，指出保护区特殊的澜沧栎林、榆绿木林为落叶季雨林，前者是云南植被的新记录类型；江边刺葵群落则是云南热区河谷植被的新记录类型。     

多环芳烃(菲)添加对珠江河口农村和城市河流湿地土壤氮矿化过程的影响

为研究多环芳烃(菲)添加对珠江口河流湿地土壤氮矿化的影响,选取珠江三角洲番禺区的农村河流和城市河流湿地,采用鲜土对两种湿地土壤添加3种浓度的菲(0、15、100 mg·kg-1)进行为期42 d的室内培养实验,分析了两类湿地土壤氮矿化速率以及影响氮矿化过程的脲酶活性及氨氧化古菌(AOA)与氨氧化细菌(AOB)的比例变化。结果表明:土壤氮矿化速率变化范围为-4.885～5.877 mg·kg-1·d-1,氨化速率变化范围为-3.823～4.677 mg·kg-1·d-1,硝化速率变化范围为-4.990～5.369 mg·kg-1·d-1。所有处理中脲酶活性均呈下降趋势,下降比例在26.1%～83.4%的范围内。多环芳烃添加处理组下降比例显著小于无添加对照组(P0.05),而农村河流湿地中的高浓度处理组除外(P0.05)。农村河流湿地中,无添加和高浓度处理下培养后的AOB在氨氧化过程中的占比比培养前减少25.85%和7.31%,低浓度添加则增加36.37%。而菲添加对城市河流湿地AOA和AOB两者比例变化的影响较小。研究表明,除高浓度多环芳烃添加利于城市河流湿地土壤氮矿化外,其他添加实验均显示多环芳烃不利于土壤氮矿化。与对照组相比,多环芳烃的添加对土壤脲酶活性有促进作用(农村河流湿地高浓度处理除外)。在农村河流湿地土壤中,AOB对多环芳烃适应性比AOA更强,低浓度适应性最高,而多环芳烃对城市河流湿地土壤氨氧化微生物群落结构基本无影响。     

苯·萘·菲在地下水含水层介质中的迁移规律研究

[目的]采用模拟渗流槽装置研究地下水中苯、萘、菲3种物质在含水层介质中的迁移规律。[方法]根据污染场地水文地质特征及污染特征,用地下水配制的苯、萘、菲3种污染物混合溶液作为试验供水水源,采取侧向补给的方式进行地下水在渗流槽的迁移试验。[结果]苯、萘、菲3种物质在含水层介质中的迁移速率大小顺序为苯萘菲;同时,4种含水层介质对污染组分的阻滞能力大小顺序为粉砂中砂粗砂砾砂;污染物在含水层中的迁移过程主要受吸附作用和微生物降解作用影响。各含水层介质对苯、萘、菲均有一定的吸附作用;在微生物降解苯、萘、菲的过程中,反应体系由好氧条件逐渐过渡为缺氧或者厌氧条件,电子受体由原来的O2变成了NO3-N和Fe(Ⅲ)。[结论]污染物在地下水中的迁移过程包括吸附作用和微生物降解作用。     

西天目山自然保护区森林垂直带的定量分析

通过对西天日山自然保护区森林植被的调查,取得样地资料50份,抽样面积达10hm~2,抽样成数为1/60。根据各样地乔木层常绿阔叶树种或落叶阔叶树种的比例与所在海拔高度的相关关系,统计分析了西天目山森林植被垂直带的分布界限。常绿阔叶林带现状森林植被的分布上限为660m,演替顶极植被为796m;落叶阔叶林带的分布下限分别为1133m和1176m;其间为常绿-落叶阔叶林带的分布地段。另外,还研究了组成西天目山森林植被的建群种。主要有青冈、甜槠、紫楠,浙江樟,小叶青冈、雷公鹅耳枥、茅栗、小叶白辛树,四照花,川榛,柳杉和黄山松等。绝大多数乔木树种作为伴生树种散生在西天目山各森林群落之中。