植物修复多环芳烃(PAHs)研究进展

综述了近年来国内外利用植物修复多环芳烃( PAHs)的研究进展.重点介绍了植物修复PAHs的效果、影响因素及其机理,并指出了今后该领域的研究方向.     

多环芳烃(PAHs)在砂质土壤中的吸附行为

采用室内试验方法,研究了多环芳烃(PAHs)在砂质土壤中的吸附行为。结果表明,两阶段吸附模型可较好地模拟PAHs在砂土中的动力吸附过程:快速的线性吸附阶段和慢速吸附阶段。慢速吸附阶段可用乘幂方程拟合,幂指数反映了吸附速率的大小。多环芳烃在砂土中的吸附行为不仅与砂土的性质有关(例如有机碳含量),而且受PAHs物化性质(辛醇/水吸附系数、分子连接指数、分子长度、水溶解度)的影响。与低环PAHs相比,高环PAHs较易吸附到砂土中,且吸附量较大,可用土-水吸附系数表示PAHs的吸附行为。     

某地区表层土壤中多环芳烃(PAHs)的检测

采用索式提取法对某城区的表层土壤进行多环芳烃含量检测,结果表明:20个土样的平均PAHs浓度是65.19μg/kg,苯并(b)荧蒽和?的含量占总PAHs含量的47.74%,由此判断该城区表层土壤中的PAHs污染形势严峻,其主要来自于汽车尾气.     

史前水稻土剖面中多环芳烃(PAHs)的分布特征

采用现场采样及室内测试方法,研究了罗家角遗址（7000aBP）和跨湖桥遗址（8000aBP）两个含有史前古水稻土的土壤剖面中的多环芳烃（PAHs）分布特征。结果显示：罗家角遗址剖面中表层水稻土PAHs含量最高,其次是古水稻土层,各层中含量均较高的化合物为萘（Nap）和菲（Phe）;而跨湖桥遗址剖面中,表层的荒地土壤含量最低,PAHs最高含量出现在底部的古水稻土层,各层含量较高的化合物为菲（Phe）和芴（Flu）。相关分析表明,PAHs与土壤有机碳含量显著相关（r^2=0．868）,与粘粒含量之间也有良好的相关性（r^2=0．585）,这表明土壤的理化性质会影响PAHs在土壤中的分布,但在耕作土壤中,现代人类生产活动的扰动可能会削弱这种影响。     

洋河流域环境多介质中多环芳烃(PAHs)的长距离迁移潜力

利用Ta PL3模型模拟洋河流域16种PAHs通过大气和水体的长距离迁移潜力(LRTP)和总持久性(Pov),比较不同单体PAHs的特征迁移距离(CTD)和Pov的大小,探讨它们之间的关系,并以Ba P为例对模型的关键参数进行了灵敏度分析。结果表明:排放到大气中的PAHs的特征迁移距离(CTDair)在13 km(DBA)~712 km(Flu)之间,总持久性(Pov-air)在0.33 d(Acy)~907 d(Ba P)之间,土壤相是大气中PAHs的主要归宿,约占60%;排放到水体中的CTDwater在111 km(Flu)~2512 km(Pyr)之间,Pov-water在4.5 d(Nap)~3293 d(Bghi P)之间,沉积物相是水体中PAHs的主要归宿,占4%。风速和土壤PAHs的半衰期是影响大气中PAHs的CTD和Pov的主要参数,水体流速和辛醇-水分配系数是影响水体中PAHs的CTD和Pov的主要参数。洋河流域的PAHs具有远距离迁移的潜力,可对北京的生态环境产生威胁,建议流域相关企业采取PAHs污染减排措施以防治PAHs区域环境污染及其对首都生态环境和健康的潜在危害。     

土壤对多环芳烃吸附的研究进展

相对于土壤矿物而言,土壤有机质对土壤中多环芳烃的吸附更显得至关重要。本文结合国内外的相关研究,着重综述了土壤有机组分对多环芳烃的吸附机理和特性,同时也期望能从综合的角度出发,研究土壤对多环芳烃的吸附作用。     

土壤中多环芳烃的分布特征及其来源分析

利用气相色谱法分析了南充市10个不同功能区表层土壤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,运用同分异构体比率揭示了其污染来源.研究表明,该区土壤中PAHs的含量在9.1～2 269.1μg·kg-1之间,而且工业区的残留量大于农业区和居民区的残留量.按PAHs的环数来分,在工业污染区PAHs的含量总的趋势是四环>二环>三环>五环>六环;农业和居民区二环>三环>五环>四环>六环.该污染状况与国内外相关研究比较,处于中等污染水平.煤、木材和化石的燃烧是该地区土壤中PAHs污染的主要来源,苯并(a)蒽和菲是主要的超标化合物.     

城市化背景下珠江三角洲典型湿地土壤多环芳烃(PAHs)的含量、来源与污染风险评价

以我国珠江三角洲典型农村河流湿地(RRW)、城市河流湿地(URW)和人工湿地(CW)为研究对象,对比分析了湿地表层土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量、来源及毒性风险水平。结果表明,三类湿地表层土壤中16种∑PAHs的范围为625.0～789.2 ng·g~(-1),平均值为666.3 ng·g~(-1)。∑PAHs含量的总体分布趋势为CW(736.4 ng·g~(-1))RRW(639.3 ng·g~(-1))URW(625.0 ng·g~(-1)),其中RRW和URW以3-5环PAHs为主,三者的总比例占PAHs总量的81.42%和89.35%,CW中的2-5环PAHs含量均较高。三类湿地土壤的PAHs单体萘(Nap)、菲(Phe)和苯并[a]芘(Bap)含量较高,平均值分别为98.68 ng·g~(-1)、109.8 ng·g~(-1)和140.92 ng·g~(-1)。同分异构体的比率揭示出CW和URW中的PAHs主要来源于以煤为主的化石燃料(包括煤炭、石油等)燃烧,而RRW中的PAHs则源自煤、石油燃烧和石油排放的混合源。与国内外其他区域相比,三类湿地的∑PAHs累积量均处于中高度污染,单体芴(Fle)则存在一定的生物毒性。基于苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBap)和风险商值法评价了土壤PAHs的生态风险,结果表明三类湿地土壤均呈中等生态风险水平,呈现CWRRWURW的趋势,69%的单体(包括Bap、Phe等)处于中等风险水平,苯并[a]芘(Bap)的毒性当量浓度最高,贡献最大。城市化背景下的人类活动给珠江河口湿地带来的不同程度的环境污染不容忽视,应当采取一定的措施进行恢复和整治。     

多环芳烃对耕种土壤的污染

多环芳烃(PAHs)不仅广泛污染了大气和水,而且也严重的污染了耕种土壤。近100年来,随着矿物燃料消耗量的与日俱增,世界各地耕种土壤中PAHs含量也在逐年上升。鉴于PAHs类化合物中有不少已被确认具有致突变、致癌作用,PAHs对耕种土壤的污染将是人类面临的一大潜在威胁。     

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。     

塑料增塑剂（邻苯二甲酸酯）对珠三角城市群典型中小城市土壤的污染研究

选择了经济相对发达的珠江三角洲城市群中的典型中小城市的菜地和果园土壤进行调查取样,对16种PAEs(邻苯二甲酸酯)化合物进行了检测,以研究其分布特征,并初步探讨了本区域的PAEs的污染控制问题.结果表明,在珠三角城市中,东莞土壤的PAEs含量最高,各地土壤中的PAEs平均含量依次为东莞>深圳(珠海)>中山(惠州);从珠三角城市菜地和果园的平均PAEs分布来看,东莞和深圳的菜地PAEs明显高于果园;珠海、中山和惠州菜地的平均PAEs与果园基本持平.16种PAEs类化合物在珠江三角洲不同城市的分布各异,东莞市果同和菜地土壤中有11种PAEs含量是采样的5个城市中最高的,表明东莞市土壤受到PAEs污染相对严重,并且值得关注的是东莞土壤中的HEP含量要远远高于其他PAEs化合物.虽然与国内外其他城市土壤相比,所取样调查的珠江三角洲城市土壤中的PAEs含量相对不高,但与美国土壤PAEs控制标准相比,珠三角城市果园和菜地土壤的PAEs主要表现为DEP和DnBP超标,这两类PAEs化合物应该成为重点的污染控制对象.     

珠江三角洲典型区农业土壤铬的空间结构及分布特征

通过对东莞市118处农业表层土壤和5处典型土壤纵削面的取样调查,利用常规统计学和地统计学方法研究了土壤巾铬的空间结构和分布特征.结果显示,东莞市农业土壤铬含量为2.28~94.98 mg·kg-1 .平均值为44.90 mg·kg-1,略高于东莞巾背景值;铬的空间结构表现为明显的几何各向异性,各向异性比约为1.8,长、短轴分别在103°和13°方向;指数模型对于实验变异函数的拟合 效果较好,变异函数表现出明显的块金效应,块金值在基台值中所占的比例约为34%.表明东莞市农业土壤中铬具有较强的窄间相关性;铬的空间分布具有明显西部高、东部低的地域特征,其空间分布主要受成土母质和地形的控制,铬主要来源于成土母质,另外人为活动对铬的空间分布也有显著的影响.     

珠江三角洲典型流域颗粒态氮磷负荷估算研究

珠江三角洲地区菜果花农业发达,农业化学物质投入量大,区域N、P等养分流失迅速,水环境问题尤为突出.选取广州流溪河为研究对象,应用GIS和USLE模型结合土壤污染实测数据,采用源类型法估算流溪河流域的颗粒态N、P污染负荷.结果表明:(1)流溪河流域的颗粒态N、P总流失量分别为582.49 t·a-1和424.74t·a-1,其中N流失量中水田贡献最大占40.02%,其次为林地占26.31%;P流失量中旱地贡献最大占28.75%,其次为水田占26.94%.(2)流域不同源类型单位面积颗粒态N、P流火量差异显著,旱地的N、P单位面积流失量均为最高,分别是7.72 kg·hm-2和9.50 kg·hm-2;其次为果园,N、P分别是7.20 kg·hm-2和6.56 kg·hm-2.(3)流域颗粒态N、P流失总量及其单位负荷受农业施肥影响,农业生产过程产生的过量N、P物质是流溪河流域重要的N、P负荷污染来源.     

珠江三角洲土壤重金属预警与决策支持信息系统设计

以珠江三角洲农业地质调查项目为基础,综合应用数据库、GIS、RS、计算机网络和现代农业检测技术及土壤重金属污染研究方法,为建立一个集数据储存、管理、应用、发布为一体的珠江三角洲土壤重金属预警与决策支持信息系统,提出了总体设计和数据库设计架构。土壤重金属预警与决策支持信息系统有利于珠江三角洲区域土壤环境质量调查、监控以及土壤污染风险评估工作的展开,进一步实施土壤污染修复与治理,为政府部门科学决策和管理监控提供一个先进的信息平台,也为企业投资管理和公众食品安全咨询提供一个开放的窗口,使土壤重金属的调查成果在最大限度上为社会和生产服务。     

珠江三角洲基塘系统几种典型模式的生态经济分析

在大量收集珠江三角洲基塘系统的历史资料及实地调查研究其典型地区的基塘系统的基础上，总结了现阶段在塘系统的主要模式类型，并选取其中的精养家鱼－草、鸽－家鱼－草、鸭－家鱼、猪－家鱼－草、猪－家鱼－特种鱼－作物、异地鸡－饲料鱼－特种鱼6种典型模式进行详细的生态经济分析，结果表明不同的模式各具特色，选择模式应视具体情况而定；经济因素对其塘系统的良性循环格局起决定性的作用；综合养鱼及区域特质大循环有显著的生态经济合理性，应大力推广。     

珠三角地区发展都市农业的SWOT分析及对策研究

在介绍珠三角地区概况的基础上,运用SWOT分析法剖析了珠三角地区发展都市农业的优势、劣势、机会和威胁。其中,从自然条件、区位优势和技术政策优势3个方面分析了珠三角地区发展都市农业的优势;从土地资源、劳动力成本、产业规模和从业人员文化素质4个方面分析了珠三角地区发展都市农业的劣势;从潜在客户市场、政策环境和市场支持3个方面分析了珠三角地区发展都市农业的机遇;从理念因素和城乡居民收入差距2个方面分析了珠三角地区发展都市农业的威胁。基于上述分析,提出了珠三角地区发展都市农业的对策与建议。     

珠江三角洲河网区水体及鱼体内重金属含量分析与评价

采用原子吸收及原子荧光法,对珠江三角洲河网区水体及鱼体中重金属Cr、Cu 、Pb 、Fe、Zn、Mn、Ni、Cd、As 和Hg含量进行了检测,并以国家地表水环境质量标准(芋类)及水产品中有毒有害物质限量进行了评价.结果表明,水体中Cr、Pb 和Hg 为主要污染元素,超标率分别为22.2%、11.1%和5.6%,水体中不同季节Pb 和Cr含量变化基本特征为丰水期跃平水期跃枯水期,河网不同江段变化特征不同,这与重金属在水体中的存在形态及受水动力条件影响有关;鱼体中残留的重金属元素有Cr、Pb和As,超标率分别为36.7%、27.1%和6.3%,超标鱼类主要分布于肇庆原富湾及大塘原三水江段.不同鱼类重金属元素残留特征为底层鱼大于中上层鱼,肉食性鱼大于植食性鱼和杂食性鱼.Pb和Cr为珠江三角洲河网区水体及鱼体中重金属污染的主要元素.     

一次北方沙尘暴南下影响珠江三角洲地区空气质量的实例研究

2009年4月23日我国北部和西北部的部分地区出现沙尘暴或强沙尘暴,从北往南到广州的沿途省市先后出现明显的浮尘天气,污染指数短时间内急剧上升。4月25日下午开始,广州及周边地区的大气监测点可吸入颗粒物浓度也依次从北往南异常急剧上升。结果表明,广州市可吸入颗粒物浓度的异常上升是一次受北方沙尘暴产生浮尘南下影响所致,沙尘暴可南下影响珠三角地区。     

珠江三角洲典型流域AnnAGNPS模型模拟研究

针对珠江三角洲地区地表水体日益突出的氮、磷富营养化问题,选择新田小流域为主要研究对象,应用GIS技术和AnnAGNPS模型,对流域出口及重要景观单元出口的径流量、总氮和总磷进行同步观测和模拟估算。结果表明：（1）AnnAGNPS模型具有较好的模拟效果,在径流量、总氮和总磷的模拟估算中,最小模拟偏差为1.4%,最大模拟偏差为34.34%,模拟值与实测值之间具有很好的相关性;（2）在所观测的4场降雨中,模拟效果受雨量的影响较为明显,在一定范围内,雨量越大,模拟效果越好,雨量越小,模拟效果越差;（3）不同景观单元由于下垫面性质及其人类活动强度大小影响的不同,模拟效果也表现出一定的差异,果园＋林地景观单元模拟效果最好,而水田＋旱地景观单元模拟偏差较大;（4）水田＋旱地景观单元总氮、总磷污染负荷比重大,是农业非点源污染来源的主要类型和关键源区,这一结果可为区域非点源污染控制和管理提供决策支持。     

珠三角地区57种树种水淹适应性研究

为筛选可应用于珠三角地区湿地的树种,采用人工模拟水淹的试验方法,研究了57个树种的受水淹胁迫后的耐水淹能力。在水淹90 d后,有27个树种死亡,其中40~59 d为死亡峰值。有9个种在试验结束后未出现明显水淹伤害,且耐水淹适应形态明显。57个树种在受水淹伤害程度、耐水淹形态变化、水淹死亡极限天数和综合评价得分上都存在显著差异。根据树种水淹极限死亡天数以及其耐水淹形态特征变化对57个树种进行耐水淹能力评分,可分为耐水淹能力最强、耐水淹能力较强、耐水淹能力一般等6个耐水淹等级。