洗脱–过硫酸钠氧化联合去除土壤中PCBs的研究

考察了羟丙基-β-环糊精(HPCD)及聚氧乙烯月桂醚(Brij35)洗脱和过硫酸钠(SPS)氧化联合对模拟污染土壤以及场地污染土壤中多氯联苯(PCBs)的去除效果,探讨了洗脱时间、土液比和洗脱剂浓度对土壤中PCBs洗脱率和过硫酸钠浓度对洗脱液中PCBs降解效率的影响。结果表明:两种洗脱剂都能有效地洗脱模拟污染土壤中的2,4,4?-三氯联苯(PCB28),在土液比为1︰20,HPCD和Brij35浓度分别为20 g/L和8.0 g/L时,洗脱4 h后,土壤中PCB28的洗脱率分别可达90%和79%;用100 g/L的SPS氧化24 h后,PCB28的最大去除率分别可达90%和92%。将PCB28模拟污染土壤洗脱-过硫酸钠氧化的优化条件用于去除场地污染土壤中的PCBs(总浓度约1 400 mg/kg),发现HPCD和Brij35对PCBs的总洗脱率分别为66%和53%;SPS处理后,两种洗脱液中PCBs(10.6 mg/L)的总降解率分别为41%和52%。由此,洗脱-过硫酸钠氧化法能快速有效去除污染土壤中的PCBs,为PCBs场地污染土壤修复提供了一种新的方法。     

吉林省典型工农业地区多介质样品中有机氯农药和多氯联苯分布特征

采用气相色谱-电子捕获检测器分析了吉林省典型工农业地区表层土壤、水稻、玉米及稻田水样品中包括HCHs、DDTs在内的有机氯农药（OCPs）和7种多氯联苯（PCBs）指示性单体的含量。结果表明,表层土壤中OCPs（HCHs＋DDTs）平均含量排序为梅河口夏季（98.9ng·g-1）〉长春市（81.2ng·g-1）〉吉林市（72.6ng·g-1）〉梅河口秋季（25.2ng·g-1）,PCBs排序为梅河口夏季（98.7ng·g-1）〉长春市（平均61.0ng·g-1）〉吉林市（50.3ng·g-1）〉梅河口秋季（27.1ng·g-1）,梅河口土壤中PCBs异构体中以PCB28和PCB52为主;DDTs含量较高的地区为吉林市和长春市,其旱地土壤有利于DDTs的残留;所有水稻籽粒样品中均检出了HCHs和DDTs残留,水稻和玉米中HCH和DDTs的残留均低于国家食品卫生标准的限值,水稻秧苗和玉米秆茎样品中∑7PCBs含量都分别高于水稻和玉米籽粒样品中∑7PCBs含量;水稻田水中OCPs含量都低于国家地表水质标准限值。     

内蒙古河套灌区耕作层土壤中PCBs的污染特征和健康风险

为探讨黄灌区耕作层土壤中多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)的污染特征,评估其健康风险,在典型黄灌区——内蒙古河套灌区采集74个粮食作物种植土壤表层样品,检测分析土壤中PCBs的含量和组成,利用主成分分析探索其来源,通过USEPA健康风险评价模型评估人群暴露PCBs的致癌与非致癌风险。结果表明,PCBs浓度范围为ND~246.13 ng·g^-1,均值为35.63 ng·g^-1,与国内其他灌区相比,处于较高污染水平,其中乌拉特与乌兰布和灌域受污染程度最严重;灌区以低氯联苯为主,高氯联苯检出率不足1%。经主成分分析,灌区PCBs污染主要来源于电力设备以及国产油漆涂层添加剂的使用、残留。健康风险评价结果显示,土壤中PCBs对成人存在一定的致癌风险,对儿童存在致癌与非致癌风险,经口摄入和皮肤接触是主要的风险途径。     

多氯联苯污染土壤的紫云英–根瘤菌联合修复效应

选用紫云英(Astragalus sinicus L.)作为宿主植物,通过盆栽试验研究了接种紫云英根瘤菌(Rhizobium huakuii)对多氯联苯污染土壤的修复效应。结果表明,经过100天的修复作用后,单接种根瘤菌、种植紫云英以及紫云英接种根瘤菌处理土壤中多氯联苯的去除率分别为20.5%、23.0%、53.1%,均显著高于对照处理(P<0.01)。而且发现接种根瘤菌显著增加了紫云英根际土壤的微生物生物量碳、氮,明显增强了土壤微生物群落的碳源利用能力,从而改善了微生物群落功能多样性。可见,紫云英–根瘤菌共生体对多氯联苯污染土壤表现出较好的修复潜力。     

高脂肪样品中PCBs和OCPs分离方法研究

研究开发了用于分离高脂肪样品中21种多氯联苯(PCBs)和22种有机氯农药(OCPs)的分离柱填料,以及利用该填料分离含脂肪的动物组织样品中PCBs或OCPs的方法。该填料按质量百分比由硅胶-弗罗里硅土混合物30%-35%、酸性改性硅胶50%~60%和无水硫酸钠10%-15%组成,并使用自主研发的四通道色谱分离仪对样品进行分离和净化。利用本方法的填料分离PCBs或OCPs,分离方法高效、快速、工艺简单,可在成本较低的条件下达到显著的分离效果。PCBs化合物柱回收率可达96.4%-119%,对鱼脂肪组织加标回收率可达74.4%-100%;OCPs化合物柱回收率可达78.4%-103%,对鱼脂肪组织加标回收率可达78.3%-102%。结果表明该填料可用于分离PCBs或OCPs,色谱分离效果良好,可以满足高脂肪样品中OCPs和PCBs的监测分离需要。     

Enhanced anaerobic degradation of hexachlorobenzene in a Hydragric Acrisol using

Humic substances acting as an electron shuttle and nitrogen transformation process influence remarkably the electron transfer in anaerobic reaction systems and thus may affect the reductive dechlorination of hexachlorobenzene(HCB). In order to develop an efficient agricultural strategy for the remediation of organochlorine-contaminated soils, a batch incubation experiment was conducted to study the effects of humic acid, urea, and their interaction on the reductive dechlorination of HCB in a Hydragric Acrisol with high iron oxide content. After 44 d of anaerobic incubation, the five treatments, sterile control,control, humic acid, urea, and humic acid + urea decreased HCB residues by 28.8%, 47.8%, 64.7%, 57.8%, and 71.3%, respectively. The amendment of humic acid or urea significantly decreased soil Eh values and accelerated Fe(Ⅲ) reduction to Fe(Ⅱ), thus promoting markedly reductive dechlorination of HCB. Humic acid had a larger dechlorination effect than urea. Since there was a synergistic interaction between humic acid and urea that accelerated HCB dechlorination, the treatment having both amendments together was the most efficient for HCB dechlorination. The results showed that the combination of NH4⁺_-N supplied by a fertilizer and humic substance is a feasible strategy for the remediation of organochlorine-contaminated soils with abundant iron oxide.     

多氯联苯（PCBs）污染对油菜（Brassica campestris）生长的影响及积累效应研究

通过盆栽实验研究了6种多氯联苯(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB153、PCB180)在浓度分别为0、0.05、0.1、0.5mg·kg-1时对油菜生长的影响及积累效应。结果表明:(1)各处理的叶长、叶宽随处理浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,但整体高于对照,说明低浓度PCBs处理对油菜的叶长叶宽有促进作用(;2)PCB28、PCB101随浓度增加光合速率呈下降的趋势,其余呈先升高后降低的趋势,但都低于对照,可以看出PCBs对油菜的光合速率有抑制作用(;3)叶绿素a+b含量、叶绿素a/b值整体表现随处理浓度增加而降低,说明PCBs对油菜叶绿素的含量产生抑制作用(;4)还原性Vc含量除PCB101外其余整体随处理浓度的增加呈现逐渐减小的趋势(;5)油菜体内残留与PCBs处理浓度呈正相关关系,PCB118、PCB153、PCB180与对照差异不显著,PCB28在处理浓度≥0.05 mg·kg-1时,残留大于国家标准(0.1 mg·kg-1),PCB52、PCB101在处理浓度≥0.1 mg·kg-1时,残留大于国家标准。     

大豆黄酮对多氯联苯引起的鸡胚下丘脑星形胶质细胞损伤的缓解作用

实验建立了鸡胚下丘脑星形胶质细胞体外培养模型,研究了大豆黄酮对多氯联苯Aroclor 1254(A1254)引起的下丘脑星形胶质细胞损伤的缓解作用。结果表明:0.1～1μg/mL的A1254引起的细胞损伤不显著,高剂量时(10μg/mL)能引起星形胶质细胞大量死亡。抗氧化剂大豆黄酮10μg/mL能明显缓解A1254对星形胶质细胞的损伤作用。     

多氯联苯对非洲爪蟾变态发育的影响研究

将非洲爪蟾蝌蚪从发育的第52期开始暴露在不同浓度(0、10、25、50、100 μg/L)的多氯联苯(Aroclor1254)中,直到变态结束,研究其对非洲爪蟾变态发育的影响.结果表明,在变态高峰期前,对照组和试验组的存活率无显著的差别,而在变态高峰期,浓度高于10 μg/L的试验组蝌蚪大量死亡,各组存活率分别为25 μg/L组72.9%,50 μg/L组53.1%,100 μg/L组12.3%;各浓度组蝌蚪在变态结束时的体重无显著差异(P＞0.05);50 μg/L组和100 μg/L组蝌蚪变态高峰期所需的时间与对照组相比差异显著(P＜0.05);25 μg/L以上浓度组,蝌蚪甲状腺组织表现不同程度的滤泡扩张,滤泡上皮细胞增生、叠加,滤泡数目增多等.提示多氯联苯可干扰非洲爪蟾的变态发育,两栖类变态试验可以作为筛选甲状腺激素干扰物的一种简便可行的方法.     

多氯联苯(PCBs)污染土壤的生物修复

多氯联苯(PCBs)是一类持久性有机污染物(POPs),因氯原子取代位置和数量的不同共有209种同系物。近年来,土壤中的PCBs污染问题已引起人们的广泛关注。由于PCBs具有高分子稳定性、低水溶性和颗粒相高吸附势,土壤基质中PCBs的去除极其困难。此外,PCBs的高憎水性和亲脂性使之易于在动物体脂肪组织和母乳富集。生物修复技术是指利用生物有机体(绿色植物、微生物和动物)的作用将环境中污染物转化为无害或低毒产物的过程。生物修复技术具有成本低、高效和环境安全等特征,被认为是可替代传统的土壤污染修复技术的最佳选择之一。因此,通过综述国内外土壤PCBs污染现状和健康效应,以及土壤PCBs污染的生物修复最新研究进展和相关修复机理,对微生物修复、植物修复和蚯蚓修复目前存在的问题和后续研究方向进行了讨论及展望,以期为今后生物修复PCBs污染土壤提供有益参考。