洗脱–过硫酸钠氧化联合去除土壤中PCBs的研究

本文考察了羟丙基-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~ 1400 mg/kg）,发现HPCD和Brij35对PCBs的总洗脱率分别为66%和53%;过硫酸钠处理后,两种洗脱液中PCBs（10.6 mg/L）的总降解率分别为41%和52%。以上研究表明洗脱-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。     

上海农村及郊区土壤中PCBs污染特征及来源研究

2007年3月采集上海市农村及郊区36个表层土壤样品,采用气相色谱法对土壤中的多氯联苯（PCBs）残留进行了分析,揭示了土壤中PCBs的残留水平、分布、组成特征及来源。结果表明,试区土壤中共检出62种PCB,总浓度最高2530ng·kg-1,最低71.7ng·kg-1,平均含量534ng·kg-1。较高污染浓度主要是编号为BS2、SJ6、JS4和FX4的土壤样品,但从整体采样区域来看,其污染可能主要来源于城区污染导致的区域大气沉降或是全球大气传输所致。上海农村及郊区土壤PCBs污染物以Tri-CBs和Tetra-CBs为主,主要以工业Aroclor1242来源为主。相关性分析显示,土壤中PCBs与TOC具有显著相关性,尤其是对于挥发性较强的低氯代PCBs,表明TOC是影响上海市土壤中PCBs持留的重要因素之一。聚类分析显示,部分采样点PCBs污染与工业品使用有关,但可能还存在其他来源。     

白洋淀鱼类体内多氯联苯积累特征及其毒性评价

针对持久性有机污染物在水生生物体内易于积累的特性,利用气相色谱与质谱联用技术（GC-MS）,检测了白洋淀8种鱼类体内多氯联苯（PCBs）含量,并分析了同系物组成特征。根据白洋淀鱼类检测到同系物情况,计算毒性当量（TEQ）并进行评价。白洋淀8种鱼类体内PCBs平均含量范围是55.85~1 485.74 ng.g-1脂肪重,从高到低的顺序依次为黄颡〉黄鳝〉乌鳢〉泥鳅〉鲤鱼〉鳙鱼〉鲫鱼〉鲇鱼。在8种鱼类PCB同系物组成中,四氯联苯和五氯联苯是主要的同系物,其相对百分含量为52.0%~84.3%。这种组成模式反映了白洋淀地区有多氯联苯工业品的使用历史。8种鱼类体内PCBs的毒性当量（TEQ）范围是0.09~1 412.87 pg TEQ.g-1脂肪重,其大小顺序依次为鳙鱼〉鲫鱼〉鲇鱼〉黄颡〉黄鳝〉鲤鱼〉乌鳢〉泥鳅。结果表明,白洋淀淀区部分鱼类已经受到PCBs一定程度的污染,应引起重视。     

珠江三角洲典型地区表层农田土壤中多氯联苯残留状况

采集了珠江三角洲典型区域384个表层农田土壤样品,分析了其中常见6种土壤多氯联苯(PCB28、PCB52、PCB101、PCB138、PCB 153与PCB180)的残留状况.研究结果表明:6种多氯联苯总量(Σ6PCBs)的检出率为78.13％,其平均值为0.42 μg/kg. PCB138的检出率与含量高于其他5种PCBs;土壤中6种多氯联苯的残留状况存在很大的差异;PCB101的检出率最低,仅为10.16％,但其平均值(0.11 μg/kg)较高,主要源于某点位PCB101高达32.44 μg/kg,土壤受到了严重污染.线性相关关系分析结果表明:土壤有机质、黏粒含量则与PCB52存在显著正相关关系.总体而言,低氯代的PCBs含量与土壤理化性质具有一定的相关性,高氯代的PCBs呈现典型的点位污染且在点位土壤中其含量显著高于低氯代同系物.     

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。     

多氯联苯污染土壤的微生物生态效应研究

以多氯联苯（Polychlorinated biphenyls,PCBs）自然污染的农田土壤为材料,分析土壤中微生物区系组成、生物量C、N、土壤基础呼吸以及微生物群落功能多样性的变化。研究结果表明,在以4-氯、5-氯同系物为主的PCBs污染土壤中,污染程度对土壤细菌、放线菌的数量影响不明显,而真菌的数量除与土壤污染程度有关,可能还受到土壤pH等性状的影响;土壤微生物C、N与土壤基础呼吸随污染程度的加剧呈下降趋势,但微生物C／N基本没有变化;Biolog分析显示,土壤微生物代谢剖面（AWCD）及Simpson指数在污染程度相差较大的两组土壤样品中差异均达到了显著性水平,表明PCBs污染引起了土壤微生物群落功能多样性下降,降低了微生物对不同单一碳源底物的利用能力。     

长江三角洲某电子垃圾拆解区土壤中多氯联苯的残留特征

运用网格法(1.0 km × 1.0 km)采集了长江三角洲某典型电子垃圾拆卸区38个土壤样品,分析了该地区17种土壤多氯联苯(PCBs)的总体残留特征.结果表明:研究区土壤PCBs污染以点源污染为主,其∑17PCBs的检出率为65.8%,检出范围在ND(未检出) ～ 152.8 μg/kg之间,平均含量为19.9 μg/kg ± 32.5 μg/kg,土壤PCBs的残留程度存在很大的差异,局部点位受到了严重污染.土壤中17种同系物又以3 ～ 5氯代化合物为主,三者占同系物总量的98.5%,其中PCB28、PCB77、PCB118含量高于其他同系物,分别为4.43、5.29 和 10.1 μg/kg.不同土地利用方式土壤残留量顺序为果园＞水田＞荒地＞林灌＞菜地.因此,该地区土壤PCBs污染问题不容忽视,应从源头控制,并加强修复管理,保障当地土壤的安全可持续利用.     

近电器拆解区土壤-蔬菜多氯联苯污染及其健康风险

选择浙江省某典型电器拆解区,研究了该区域附近农田土壤和蔬菜中多氯联苯的污染水平,并进行健康风险评价。结果表明,该区农田土壤中PCBs含量为6.78～15.48μgkg^-1,蔬菜样品中PCBs平均含量为5.98～130.70μg kg^-1,与西藏土壤的背景值和浙江省农村土壤的PCBs污染水平比较,电器拆解区附近农田存在PCBs累积污染。以食物链为主要暴露途径的健康风险评价结果表明,生命期致癌风险水平为6.50×10^-6～1.24×10^-4,超过PCBs致癌基准浓度对应的生命期致癌风险水平1～3个数量级;生命期非致癌风险水平在部分农田大于可接受风险水平（HQ=1）。该区域农田生态系统中土壤和部分常见蔬菜存在多氯联苯污染,已构成较大的人体健康风险。     

解放闸灌域表层土壤中PCBs的残留分布特征

选取解放闸灌域为研究区域,于2015年9月采集灌域内49个表层土壤样品,分析7种PCBs单体的残留量及分布特征。结果表明,98%的土壤样品存在PCBs污染,Σ7PCBs的残留量介于ND^65.04 ng/g,平均残留量10.28 ng/g。各单体间以低氯代联苯为主,PCB47的残留量占主导地位,检出率高达96%。高氯代联苯含量偏低,检出率同样较低为43%。7种PCBs在不同种植作物、土质、灌溉条件下土壤中的残留存在差异。采用克里金法对研究区域Σ7PCBs的空间分布进行探讨,在西南到东北方向上呈现出由低到高的不均匀分布,且浓度向一侧逐渐减小,西南部略低于东北部。     

东平湖表层沉积物中多氯联苯的污染特征

[目的]查明东平湖表层沉积物多氯联苯(PCBs)的污染特征,为东平湖沉积物的污染控制及风险评价提供科学依据。[方法]于2015年7月对东平湖16个不同点位的表层沉积物进行采样,使用GC-ECD检测了PCBs(PCB28,PCB52,PCB101,PCB118,PCB153,PCB138,PCB180)的含量,对东平湖PCBs的空间分布进行分析。运用EPA法对东平湖表层沉积物中多氯联苯进行生态风险评价。[结果]东平湖表层沉积PCBs总的含量范围为nd～605.9ng/kg,均值为126ng/kg,标准差为153。在空间分布上,湖区中部(184.5ng/kg)入湖口(149.9ng/kg)湖区西南部(101.4ng/kg)湖区北部(46.7ng/kg)。研究区PCBs同系物组成以七氯联苯为主,占总量的66.72%。与其他地区的沉积物相比较,东平湖表层沉积物中PCBs处于较低水平,风险评价表明该研究区域生物毒性效应概率远远小于10%。[结论]由于水文因素的影响,东平湖表层沉积物中多氯联苯(PCBs)呈现出由大汶河入湖口向西北方向递减的空间分布趋势;东平湖表层沉积物中的多氯联苯属于轻微污染水平,未对水体环境安全造成严重影响,沉积物中PCBs的浓度水平对大多数底栖生物无毒性影响。     

大同市城区公园表层土壤重金属污染特征和健康风险及来源解析

【目的】为了解大同市城区公园表层土壤中重金属污染特征、健康风险和污染来源。【方法】于2021年4月在大同市7个公园共采集54个0～10 cm表层土壤样品,测定铬（Cr）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）含量,利用地累积污染指数法、潜在生态风险指数法和健康风险评价模型评价土壤重金属污染程度,并采用绝对主成分-多元线性回归模型解析重金属污染来源及其贡献率。【结果】大同市公园表层土壤中9种重金属含量均高于山西省A层土壤背景值。其中,所调查的公园土壤中As、Cd和Pb含量分别是土壤背景值的2.27、18.93和2.77倍。文瀛湖公园表层土壤重金属污染最严重,其次是御河公园,Cd是主要污染因子。Mn对成人和儿童造成的非致癌健康风险最大,其次是As和Cr;经呼吸吸入途径造成的非致癌健康风险高于经口摄入途径和皮肤接触途径。【结论】大同市各公园表层土壤中重金属对成人造成的非致癌健康风险指数均在可接受范围内,而对儿童造成的非致癌健康风险指数均远大于1.0,存在非致癌风险。Co对成人和儿童造成的致癌健康风险指数均大于1×10-4,存在致癌风险。...     

大冶矿区周边农田土壤和油菜重金属污染特征研究

以大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在油菜中的积累变化规律。结果表明,以湖北省土壤背景值进行评价,土壤受到重金属不同程度的污染,其中Cd严重超标,Cu次之;采用国家二级标准进行评价,Zn、Cr和Pb未对土壤造成污染。进行内梅罗综合污染指数法评价发现,以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重金属严重污染水平;以国家二级标准评价时,只有2号采样点土壤属于中度污染水平,其他样点土壤都受到了较为严重的重金属污染。矿区农田油菜各部位重金属含量变化幅度较大,包括Cu、Pb、Zn、Cd和Co在内的5种重金属含量分布规律都是茎叶〉籽粒≈根,Mn则是籽粒〉茎叶〉根。油菜地上部植株中Cu、Pb、Zn、Cd含量均超出食品卫生标准最高限值,且Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn。富集系数变化规律为Mn〉Zn〉Cd〉Ni〉Cu〉Pb垌Co。     

太原市土壤—作物系统中As行为研究

选择有代表性的三县（区）农田对太原市土壤－作物中Ａｓ含量及迁移转化规律、污染现状进行了研究。结果表明,太原市土壤Ａｓ含量轻微超标,污染程度为北郊〉南郊〉清徐县。作物中Ａｓ含量不超标,Ａｓ在土壤和作物中有很好的线性相关性,作物对Ａｓ的富集能力为水稻〉小麦〉谷子〉高梁〉玉米。     

太原市污灌区土壤重金属污染现状评价

对太原市污灌区土壤重金属分布特征进行了分析评价,结果表明重金属Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Hg、Cd含量均值均未超过土壤环境质量标准（GB15618—1995）,但其平均值均显著高于太原市土壤背景值。各重金属间的相关分析表明,Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Cd之间呈极显著相关,说明这8种元素污染源可能相同。Hg是本区表层土壤重金属污染的主要因子,重金属元素的污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉As〉Cu〉Zn〉Cr〉Mn〉Ni。土壤重金属单项污染指数均值均大于1,综合污染指数为2.81,总体上,污染水平为中度及其以上。各种重金属单因子污染指数和综合指数在研究区有相似的空间分布格局,总体分布趋势为东南部小店地区和中南部晋源区相对较高,南部清徐县相对较小;通过因子分析并结合污灌区污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,Cd、Zn、Pb和Cu可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主,Ni、Mn、As、Cr来自污水灌溉。Hg、Cd是太原市污灌区土壤中需要优先控制的重金属。     

多氯联苯复合污染土壤的微生物群落结构多样性变化

土壤微生物群落结构多样性是指示土壤生态系统稳定性及其功能的重要传感器。采用磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acids,PLFAs）方法,对长江三角洲地区某POPs高风险区PCBs长期复合污染土壤的微生物群落结构多样性进行了初步研究。结果表明,PCBs重度污染土壤中格兰氏阴性菌（16：1w9、cy17：0等）和厌氧微生物（18：1w7）的PLFAs组分含量较多,而格兰氏阳性菌（如i15：0、i17：0等）、放线菌（16：0（10Me））及真菌（18：2ω6,9）和好氧性微生物的PLFAs含量较低,表明PCBs污染土壤中微生物群落结构与组成发生了明显变化。这一结果为PCBs降解微生物资源的定向筛选提供了科学依据。     

崇明岛不同典型功能区表层土壤中有机氯农药分布及风险评价

通过测定崇明岛不同功能区（农场、普通农业区、城镇和自然保护区）表层土壤样品中的有机氯农药（OCPs）,对其残留现状、来源和潜在生态风险状况进行研究。结果表明,不同功能区土壤中OCPs残留水平为农场（39.2 ng.g^-1）〉普通农业区（8.0 ng.g^-1）〉城镇区（6.7 ng.g^-1）〉自然保护区（4.7 ng.g^-1）。与HCHs相比,DDTs残留污染要较高一些。不同功能地区土壤中HCHs没有新的污染源,而DDTs则仍有少量新污染源输入。农场（前进农场、富民农场）和城镇（堡镇长江边湿地）表层土壤中DDTs对鸟类和生物具有一定的生态风险,而普通农业区和自然保护区土壤中DDTs对该地区鸟类生态风险则较低。     

东北地区不同水稻品种对Cd的累积特性研究

采用土培盆栽试验方法,以东北地区大面积种植的32个水稻品种为试验材料,在土壤中未添加和添加Cd（5mg.kg-1Cd）的条件下,研究水稻生长、籽粒产量和Cd在水稻植株不同部位的分配规律。结果表明,土壤中添加Cd后,多数水稻籽粒产量和植株总生物量下降,只有少数品种籽粒产量和生物量有所上升。Cd在水稻植株中的含量遵循根系〉茎叶〉颖壳〉籽粒的规律,但从分配比例来看,土壤中未添加Cd时根系中Cd的分配比例较高,添加Cd后茎叶中Cd的分配比例明显增加。从稻米产量和质量安全角度综合考虑,认为越路早生（3号）品种为农业生产中较理想的种植品种,沈农265（1号）、农林315（30号）、屉锦（31号）、沈稻12（32号）品种可以在中轻度污染的农田土壤条件下种植,而千重浪-1（8号）、辽盐2（14号）、辽盐283（17号）、辽恢190（19号）以及吉03-2843（27号）品种尽量避免在污染土壤上种植。研究结果对东北地区镉污染稻田选择水稻品种,保障稻米安全具有重要意义。     

基于铅稳定同位素的多金属复合污染土壤源解析新思路——以西南地区某矿区农田为例

本文以我国西南某矿区典型多金属复合污染农田土壤为例,基于铅(Pb)稳定同位素分析,结合矿物学分析,对土壤Pb来源进行定量解析,并针对其他重金属来源进行外推。同位素源解析结果表明,人为源对于土壤重金属的贡献率高达61%～89%,矿渣浸沥与矿区道路扬尘为主要的污染途径。矿物学分析能够辅助印证Pb稳定同位素分析结果,在一定程度上克服由于污染源信号重叠造成的源解析困难。通过相关分析,可以将Pb同位素源解析的结果合理外推,在一定程度上解释其他重金属元素的来源。本文提出的源解析新思路能够高效、准确地解析多金属复合污染土壤中重金属元素的来源,尤其适用于我国土壤多金属复合污染集中连片存在、成因复杂的现状,具有很强的现实意义。     

兰州地区PCBs的长距离传输潜力及其总持久性模拟研究

运用TaPL3（version3.00）模型计算了7种PCBs同系物在兰州地区通过大气和水体的特征迁移距离（CTD）及其总持久性（Po）v,讨论了其长距离传输潜力（LRTP）和Pov之间的关系,并以PCB28为例,应用灵敏度分析方法对模型的不确定性进行了研究。结果显示,兰州地区PCB28、PCB52、PCB77、PCB101、PCB138、PCB153和PCB180通过大气的CTDair在250～2500km之间,Pov在500～33000d之间,PCB138、PCB153和PCB180对源区影响较大;通过水体的CTDwater在6500～61000km之间,Pov在850～36000d之间,PCB28、PCB52、PCB77和PCB101对源区影响较大。7种PCBs的同系物LRTP和Pov之间没有直接的联系,就排放到大气中的PCBs而言,对Pov和CTD影响最大的参数都是理化参数;就排放到水体中的PCBs而言,Pov比CTD更依赖于PCBs的理化性质,而CTD比Pov更依赖于环境条件。同国外的研究相比,兰州地区PCB28通过大气的CTDair偏低,通过水体的CTDwater偏高,PCB28通过大气和水体的Pov都偏高。