多环芳烃污染土壤修复技术研究进展

多环芳烃化合物(PAHs)是一类广泛分布于全球各种环境介质的持久性有机污染物。近年来,土壤PAHs污染日益加剧,因此对PAHs污染的土壤进行有效修复备受关注。从生物修复法、物理修复法、化学氧化法、光降解法等方面,概述了近年来国内外PAHs污染土壤的主要修复技术。     

不同地区农田土壤多环芳烃污染特征与来源解析

通过对农田土壤多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）的分布特征、污染程度及成因解析,深入了解工业活动引发的土壤污染问题,实现工业园区周边农田土壤的污染预警和科学合理利用。在黄河三角洲石油开采区和西南铅锌冶炼区附近的农田分别采集89个和148个土壤样品,采用气相色谱-质谱仪（GC-MS）分析美国环境保护署（Environmental protection agency,EPA）优控的土壤中PAHs组成与含量,运用主成分分析（Principal component analysis,PCA）和正定矩阵因子法（Positive matrix factorization,PMF）模型比较两个区域农田土壤中PAHs的来源。结果表明,石油开采区农田土壤中16种PAHs总含量（以干质量计）平均值为149.8 μg·kg^-1（含量范围31.5~1 399 μg·kg^-1）,铅锌冶炼区农田土壤PAHs总含量平均值为267.6 μg·kg^-1（含量范围8.99~2 231 μg·kg^-1）,两个地区主要以4~6环PAHs为主。聚类分析、PCA和PMF 3种源解析方法对两个区域的PAHs来源进行比较,石油开采区农田土壤中PAHs主要来源及其贡献率分别为燃煤9.1%、生物质燃烧和石油源60.7%、化石燃烧24.1%以及柴油燃烧6.2%,铅锌冶炼区分别为生物质燃烧和石油源31.6%、汽油及重油的燃烧28.3%、煤燃烧40.1%。铅锌冶炼区周边农田土壤PAHs污染程度相对较高。     

北京市郊农田土壤中多环芳烃污染特征及风险评价

对北京市郊农田土壤中多环芳烃（PAHs）的种类、含量进行研究,并对其来源和生态风险进行探讨,以期了解京郊农田土壤中PAHs的污染现状和潜在风险,为农业环境保护提供科学依据和理论支持。结果表明：16种PAHs全部检出的检出率为74.4%,PAHs总含量（∑PAHs）范围为7.19~1 811.99 ng·g^-1,平均值为460.75 ng·g^-1;土壤中PAHs的组成结构主要以2~4环为主,占总含量的78.2%,主要来源为石油和煤的高温燃烧。风险评价结果显示,京郊农田土壤已受到PAHs污染,并具有潜在生态风险。     

呼和浩特周边农田土壤中多环芳烃污染特征与生态风险评价

[目的]为呼和浩特市农田土壤污染预警和农业规划用地提供科学理论依据.[方法]对呼和浩特市农田土壤60个采样点位中15种多环芳烃进行污染特征、 来源解析和生态风险评价.[结果]ΣPAHs含量范围为114~948μg/kg,平均含量为338μg/kg,参照相关研究评价标准判定,呼和浩特市农田土壤中70%以上属于轻微污染,不存在严重污染点位;研究区农田土壤中高分子量多环芳烃污染占总含量的74%,以近郊农田土壤污染最为严重;定量解析来源主要是煤、焦炭和木材的燃烧以及汽车尾气的排放.[结论]采用生态效应区间法评价和苯并(a)芘毒性等效当量法评价均证明呼和浩特市农田土壤存在一定的潜在生态风险,其中苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽等高分子量多环芳烃是主要潜在的污染物.     

浙江省农田土壤多环芳烃污染及风险评价

为探究浙江省农田土壤中16种优控多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)含量、来源及生态和健康风险,用网格布点法采集了62个农田土壤样品并进行实验分析。结果表明,∑PAHs浓度范围为34.04～1 990.38 ng·g~(-1),污染物以高环类PAHs为主,研究区域内所有土样苯并[a]芘(BaP)浓度均未超过我国新颁布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的风险筛选值。采用比值法及主成分分析研究其环境来源,结果显示主要来自于交通污染、煤炭和薪柴燃烧。内梅罗综合污染指数法评价结果表明,研究区有87.10%的样点存在生态风险。毒性当量因子风险评价法分析结果显示,PAHs的毒性当量浓度范围为1.53～268.27 ng·g~(-1),7种致癌PAHs为污染主体,平均占比高达99.18%。暴露量估算结果显示,经口摄入是PAHs致癌风险最高的暴露途径。健康风险评价显示,土壤中PAHs暴露暂时不会对人群产生明显的非致癌风险,但儿童的综合致癌风险已超过可接受范围,需引起重视。     

黔南地区表层土壤中多环芳烃的污染特征

为了解黔南地区表层土壤中多环芳烃的污染状况,采用高效液相色谱法,对黔南地区表层土壤中16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析,并研究其污染水平与来源。结果表明:土壤中ΣPAHs检出含量为3.7~259.6μg/kg,其中,苯并(a)蒽检出率最高,为61.9%;屈的残留量最高,平均含量为10.58μg/kg。黔南地区表层土壤中低环与高环PAHs含量比值均小于1,多环芳烃主要来源于燃烧源。     

辽河流域表层土壤多环芳烃污染现状初步研究

土壤是环境中多环芳烃(PAHs)的储库和中转站,本文调查了辽河流域表层土壤(0～20 cm)中PAHs的含量水平及其空间分布规律.结果表明,辽河流域土壤已经受到一定程度的PAHs污染,其表土16种PAHs总量为285～8 347 μg·kg-1,平均含量为2 292 μg·kg-1,沈阳和抚顺市区是土壤PAHs含量超标最严重的区域.在此基础上,参照荷兰环境标准,对区域表层土中10种PAHs的污染现状进行了评价.结果显示,10种被评价的PAHs组分都存在超标点,其中,菲(Phe)和荧蒽(Fla)的超标最为普遍,超标率为100%;其次是(艹屈)(Chy)、蒽(An)和萘(Nap).辽河流域表土的PAHs污染来源主要是燃烧源和交通源.     

重庆主城区大气中多环芳烃调查研究

多环芳烃是典型的POPs,广泛分布于全球环境介质,可在人体内生物累积和生物放大.暴露可对人体健康以及后代的生殖、发育产生危害.研究了重庆市大气中多环芳烃的污染水平、污染物分布特征、空间变化趋势和气-粒分配特征等,并初步讨论了其可能的释放源.     

白银市土壤多环芳烃污染特征

选取甘肃省白银市为研究区域,采集23个具有代表性的不同功能区表层土壤样品,分析土壤样品中美国环保署规定的16种优控多环芳烃（PAHs）的含量和组分特征,并采用同分异构体比率研究其污染来源。研究表明,该区土壤中PAHs含量为64.96～3 043.86ng/g,远超出土壤内源性PAHs含量,有52.2%、13.0%和21.7%的土壤样品分别达到PAHs的轻度、中度、重度污染水平。多环芳烃浓度在不同类型土壤中的含量由高到低依次为河流下游底泥〉生活区〉工业生产区〉污灌区。白银市土壤样品中4环及4环以上高分子量的PAHs所占比例较大。源解析结果表明,该市土壤PAHs来源主要是木材、煤的燃烧和化石燃料的燃烧。     

草海水体中多环芳烃污染特征及生态风险评价

利用GC-MS测定草海水体15个样品中16种优先控制多环芳烃(PAHs)的含量,分析其组成和来源特征,并进行生态风险评价.结果表明:水体中PAHs总量的变化范围为13.40~694.93 ng·L^-1,平均值为334.73 ng·L^-1,高于太湖、巢湖、鄱阳湖等国控重点湖泊;草海水体中PAHs组成以2、3环为主,占PAHs总体含量的68.59%;空间分布表现为湖心区浓度最低,受附近居民影响较大的近岸区南侧浓度最高.源解析结果显示草海水体中PAHs的主要来源为煤和木材、柴薪等生物质的燃烧,主要通过生活污水排放进入草海.通过风险商值的方法对PAHs的潜在生态风险进行了评价,结果显示PAHs在12个采样点呈现低风险水平,2个中等风险,1个高风险,其中5、6环PAHs的平均风险商值占总体的64.87%.     

土壤堆制系统中多环芳烃降解作用的研究

用实验室模拟的方法研究了在堆制条件下污染物的初始浓度及堆制材料的C／N质量比对污染土壤中难降解的四环到六环的多环芳烃的降解作用。以超声波萃取－高效液相色谱法对堆制材料中多环芳烃的浓度进行了测定。结果表明，堆制法对6种难降解的多环芳烃都有不同程度的降解作用，降解能力随着环数的增加而降低；多数多环芳烃的去除率随污染物浓度的增加而降低；相同的污染浓度下，堆制材料的C／N质量比为25：1时比40：1时去除率高。在堆制的升温期和高温期，多环芳烃的浓度有所提高，在降温期和腐熟期又有不同程度的降低。     

模拟酸雨作用下红壤中多环芳烃的释放及纵向迁移特征

以USEPA优先控制的16种多环芳烃为研究对象,通过酸雨的土柱淋溶试验模拟实际降水过程,分析了不同酸度的模拟酸雨淋溶后红壤中多环芳烃残留量的变化及不同性质多环芳烃在土柱中纵向迁移特征。研究结果表明:不同酸度模拟酸雨淋溶后红壤中多环芳烃残留量均较淋溶前减少,pH2.5酸雨淋溶后红壤中多环芳烃含量较淋溶前减小的幅度最大(52.08%),pH5.6酸雨淋溶后减小的幅度最小(21.55%);酸雨破坏土壤微结构,使土壤胶体分散,粘粒下移,与土壤粘粒结合在一起的多环芳烃也一起向下迁移,酸雨pH值越小,多环芳烃在土壤中的纵向迁移能力就越强;酸雨对土壤中不同性质多环芳烃的纵向迁移影响不同,对低环多环芳烃(环数≤4)的迁移影响较大,对高环多环芳烃(环数4)影响较小,主要是由于不同性质多环芳烃在土壤中结合的物质不同而引起的。该研究结果为了解酸雨作用下多环芳烃在土壤介质中的稳定性及其对地下水潜在污染的风险评价提供理论依据。     

西宁市蔬菜基地多环芳烃的污染特征研究

多环芳烃(PAHs)是有2个或者2个以上的苯环用不同的方式聚合而成的一类有机污染物,它们在环境中稳定且持久,严重威胁着生态环境以及人类的健康,有致癌、致畸以及致突变的危害。农药和肥料中也含有多环芳烃,使得有机农场生产的蔬菜中也存在了大量的多环芳烃,人们对多环芳烃的监测也日益重视。以西宁市的蔬菜基地为例,采用气相色谱-质谱技术来对蔬菜中多环芳烃的污染特征进行研究,分析了16种多环芳烃化合物的污染特征。     

银川平原及周边地区表层土壤中多环芳烃分布特征

为揭示银川平原及周边地区表层土壤中多环芳烃分布特征,分析了银川平原及周边地区37个表层土壤样品中16种美国环保署优先控制多环芳烃的含量与组成特征。结果表明,研究区域内表层土壤中多环芳烃含量为17.2~1 199.3 ng·g-1(干重)之间,算数均值为190.6±232.2 ng·g-1,几何均值为125.9 ng·g-1,与国内外相关研究相比处于较低水平。多环芳烃以三环和二环为主要组分,荧蒽与菲为主要污染物,主要来源为区域内的燃烧源排放。多环芳烃在研究区域内呈南北高、东西低的分布态势,人类生产、生活排放和土壤中有机质对多环芳烃的吸附性是影响其空间分布的重要因素。耕地中多环芳烃含量高于草地与荒地,接近我国东部地区耕地,且受土壤总有机碳影响,高环组分所占丰度高于草地和荒地。     

咸阳市郊菜地土壤中邻苯二甲酸酯（PAEs）污染研究

选择咸阳市郊4块典型菜地,采集59个表层土壤样品,利用高效液相色谱(HPLC)分析了土壤中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸苄基丁基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸正二辛酯(DnOP)6种美国环境保护部(US EPA)优控的PAEs含量,研究了土壤中PAEs的分布特征、构成特征、环境来源及污染水平。结果表明,咸阳市郊菜地土壤中这6种PAEs均有不同程度的检出,检出率为DMP(100%)=DnBP(100%)DEHP(98%)BBP(80%)DnOP(66%)DEP(52%);单个PAEs化合物含量从未检出到6 313.36μg·kg-1,含量顺序为DnBPDEHPDMPDnOPBBPDEP;6种PAEs总量(∑6PAEs)在128.60~10 288.42μg·kg-1之间,平均含量为632.10μg·kg-1;不同菜地土壤中∑6PAEs含量顺序为曹家寨郭村八兴滩东张村。与国内外已有研究结果比较发现,咸阳市郊菜地土壤中PAEs含量处于中等水平,土壤中PAEs主要以DnBP、DEHP和DMP为主。主成分分析和聚类分析表明,咸阳市郊菜地土壤中DEHP和DnBP主要来源于地膜的使用,DMP、DEP、BBP和DnOP与个人护肤品、化妆品及室内装修材料有关。根据美国纽约州土壤PAEs控制和治理标准,咸阳市郊菜地土壤中DMP和DnBP分别有100%和85%的样品超过该控制标准,是主要控制污染物,但均未超过该治理标准。     

设施葡萄基地土壤－葡萄体系邻苯二甲酸酯(PAEs)污染及分布特征

【目的】研究吐鲁番设施葡萄基地土壤-葡萄体系邻苯二甲酸酯污染及分布特征。【方法】对种植年限为1、4、6 a的葡萄大棚土壤、葡萄根、茎、叶、果实进行取样,采用气相色谱-串联质谱技术测定各样品中16种PAEs化合物的含量,分析土壤-葡萄体系邻苯二甲酸酯的主要成分、含量、分布、变化及相关性。【结果】土壤中∑PAEs含量在1.500~2.718 mg/kg, DIBP、DBP、DEHP的含量占到总含量的98.9%,三者在0~20 cm的土层中占70%;种植4年的葡萄土壤∑PAEs含量最高,6年龄低于4年龄葡萄土壤含量;葡萄植株各部位∑PAEs的含量由高到低为根>茎>叶>果实,根、茎、叶中∑PAEs占整个植株的95.5%;葡萄果实与土壤中∑PAEs、DIBP、DBP、DEHP的含量显著相关,相关系数分别为0.878、0.855、0.820、0.981。【结论】吐鲁番设施葡萄基地PAEs污染物以DIBP、DBP、DEHP为主,主要分布在0~20 cm的土层中,随着种植年限的增长,∑PAEs并非成线性增长趋势,在植株体内PAEs含量由根到果实逐渐递减,果实与土壤中PAEs含量呈显著相关性。     

接菌堆肥法处理污染土壤中多环芳烃的研究

用常规的堆肥法和在堆肥中接入降解菌（包括自行培养、筛选的混合菌和引入的白腐真菌）的方法处理受多环芳烃污染的土壤,找出了最适合的堆制条件,研究了4～6环的多环芳烃在堆制不同阶段的降解规律。结果表明,堆制法对几种难降解的多环芳烃都有不同程度的降解作用,在堆肥中接入降解菌后降解效果明显提高,其中白腐真菌的降解效果最好。     

阿哈水库表层沉积物中多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

为了解阿哈水库沉积物中多环芳烃（PAHs）的污染情况,采用加速溶剂萃取-高效液相色谱法对阿哈水库表层沉积物中 PAHs 进行检测分析,并运用效应区间低、中值法对其进行生态风险评价。结果表明,在美国环境保护署（EPA）优控的16种 PAHs 中,阿哈水库表层沉积物中共检出15种,总含量介于107·6～142·1 ng/g,平均值为119·9 ng/g,以3环芳烃为主,主要来源于石油类污染。阿哈水库沉积物中 PAHs 对生态环境的影响处于较低风险水平,仅苊含量介于生态风险效应区间低值（ERL）和中值（ERM）之间,存在潜在生态风险。