太原小店污灌区农田土壤多环芳烃的污染特征及其来源

[目的]对太原小店污灌区农田土壤多环芳烃(PAHs)的污染特征及来源进行分析,为该区农田土壤环境质量评价及土壤污染防治对策的制定提供科学依据。[方法]采集太原小店污灌区15个表层土壤样品,利用GC/MS分析16种US EPA优控多环芳烃(PAHs)的含量,并对其来源和生态风险进行探讨。[结果]所有样品的16种PAHs均被检出,其检出率为100%。研究区农田土壤中总PAHs的浓度为0.315~7.661μg/g,平均值为3.568μg/g。在组成上,2,3环含量约占总量的64.2%,4环含量约占总量的14.2%,5,6环含量约占总量的21.6%,低环和中环PAHs含量所占的比例较高。根据特征比值法及调查结果判定,农田土壤中PAHs污染来源一方面与灌溉水质及灌溉历史有很大的关系,另一方面,主要通过燃煤或化石燃料产生的PAHs在大气干湿沉降和风力输送作用下进入到土壤环境中。[结论]与国内外其他地区的相关研究比较,小店污灌区农田土壤PAHs含量处于中高等污染水平。依据Maliszewska-Kordybach建议的分级标准评价,该区域所有采样点PAHs总量均超标;但基于我国《土壤环境质量标准(征求意见稿)(GB15618-2008)》提出的16种多PAHs污染物总量的农业用地标准值,该区域均未超出此标准。     

香港土壤研究 Ⅲ.土壤中多环芳烃的含量及其来源初探

通过对香港地区53个土壤样品多环芳烃(PAHs)含量的分析,并利用GIS空间数据管理功能,揭示了香港土壤中PAHs的含量和空间分布特征,同时,运用比值法定性地判断了土壤中PAHs的来源。研究结果表明:香港土壤中可以检测出16种美国环保署规定的优控PAHs中的15种(二苯并(a,h)蒽未被检测到),郊野土壤中PAHs的平均含量为34.2±16.0μg kg-1,而城区土壤中PAHs的平均含量为169±123μg kg-1,港岛动植物公园土壤中的苯并(a)芘的含量最高达到了47.2μg kg-1。在PAHs的来源上,前者的PAHs可能主要来自山火焚烧,而后者可能主要与城区的汽车尾气排放有密切的联系。     

天津表土中多环芳烃含量的空间分布特征与来源

采用聚类分析、方差分析和多重比较等统计方法,结合空间分异分析研究了天津表土中多环芳烃(PAHs)含量的多元和空间分布特征。结果表明,可根据样点PAHs含量和空间分布特征将天津地区划分为三个含量有显著差异且连续分布的区域,即南北低值区、市中心近郊次高值区和塘沽汉沽高值区。三区除PAHs含量有显著差别外,16种PAHs化合物的谱分布也有显著不同。根据不同化合物的含量关系及天津地区燃料消耗资料可以判定,南北低值区土壤中PAHs基本来自燃煤排放,而两个高值区污染来源复杂,除燃煤仍是主要来源外,其他重要来源还包括燃油和其他工业活动。     

城乡结合带农田土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析

为了解城乡结合带农田土壤PAHs的污染特征及分布规律,本文以南京市江宁区周岗镇为例,就该地区表层农田土壤中15种优控PAHs组分的含量、空间分布特征及来源进行了研究。结果表明:有14种PAHs普遍被检出（苊未检出）,以高环（4 ~ 6环）PAHs为主;PAHs总量范围在24.49 ~ 750.04 μg kg?1之间,平均为230.89 μg kg?1,有48.28%的土样受到了污染;与国内其他地区农田土壤相比,研究区PAHs含量处于中低水平;空间趋势面分析表明,14种PAHs在东西和南北方向上呈现出明显的规律增减性;从空间分布格局来看,研究区土壤中14种PAHs含量差异较大,整体呈现由东北向西南递减的趋势,且个别点位存在PAHs的富集现象,存在局部点源污染;采用主成分及多元线性回归分析污染来源,结果显示,研究区PAHs来源主要为煤、生物质燃烧,其次为汽油、柴油燃烧,贡献率分别为71%和29%,这与当地的工业发展水平关系密切。     

上海市主要道路绿地土壤中多环芳烃的分布特征

以上海市延安高架、中环和外环3条主要道路的交通繁忙地带绿地土壤为研究对象,调查研究了其多环芳烃(PAHs)的分布状况.结果表明,3条道路绿地土壤中∑16PAHs的含量在538 ～ 2.19×104 μg/kg之间,与国外Maliszewska-Kordybach建立的标准相比,3条道路绿地土壤均受到PAHs的污染,尤其是4 ～ 6环PAHs,其含量占∑16PAHs的90%,分析认为有机质是影响其分布的重要因素之一.3条道路污染程度有所不同,大小顺序为:外环＞延安高架＞中环,这主要与道路建成年限和允许的通车车辆类型有关,通车年限越长,大型卡车越多,土壤所受PAHs污染的程度越严重.     

6000年以来水稻土剖面中多环芳烃的分布特征及来源初探

研究了多环芳烃（PAHs）在含6000a（马家浜文化时期）古水稻土的土壤剖面中的分布特征，并对其可能来源进行了分析。结果显示，各层土壤中PAHs的总量在25．9—202．9μgkg^-1之间，并主要富集在表层土壤，其中含量较高的化合物及其大小顺序为Nap〉Phe〉Fla〉Pyr，4环以上的PAHs占总量的51.8％。表层以下各层土壤中PAHs含量大幅降低，检出种类也有所减少，并主要以2、3环化合物为主，古水稻土中4环以上的芳烃也占有一定的比例，达37％。聚类分析和主成分分析表明，Chr、BkF、BaA、IcP、BbF、Pyr、BaP、DaA和Fla等化合物主要是人为产生，Flu和Phe由生物合成，而Nap、BgP和Ant则可能来源于人为产生和生物合成的共同作用。     

贵阳市主城区绿化带土壤多环芳烃污染特征及健康风险评估

【目的】为贵阳市主城区绿化带土壤中16种多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）环境评价与健康风险评估提供参考数据。【方法】采用气相色谱三重四级杆质谱仪,选择离子模式对贵阳市6个主城区,共计30个绿化带土壤样品进行PAHs含量检测。【结果】主城区绿化带土壤中PAHs主要源于外源性污染。其中6种PAHs符合国家建设用地风险筛选值标准,但土壤整体受到污染程度比例较高;夜市功能区中,因烧烤与油炸2种主要方式产生大量PAHs,使邻近绿化带土壤富集量明显高于其他功能区。特征比值法评价结果显示,燃煤等生物质燃料燃烧在家居小区的排放贡献源中占有一定比例,学校功能区主要排放贡献源为机动车排放的石油燃烧尾气。评估结果表明,其健康风险以皮肤接触致癌风险为主。【结论】贵阳市主城区绿化带土壤受PAHs污染比例较高,且4～6环高分子量PAHs含量均高于2～3环低分子量PAHs。土壤中PAHs对儿童与成人均有潜在致癌风险。因此,应采取相应措施,减少污染源,降低主城区绿化带土壤污染程度。     

多环芳烃污染土壤的生物修复

综述了土壤环境中多环芳烃的来源、归宿、生物转化机理、影响因素及生物修复技术研究进展,提出了利用生物技术治理土壤环境中多环芳烃的思路及方法。     

长江三角洲典型地区农田土壤多环芳烃分布特征与源解析

采集了长江三角洲地区苏州市的96个和嘉兴市的324个农田土壤样品,较为系统地分析了土壤中15种优控多环芳烃组成及含量,并运用比值法和主成分分析法判断了土壤中多环芳烃的来源。结果显示,苏州和嘉兴农田土壤中15种多环芳烃的总量范围分别为45.4~3 703μg kg-1和9.0~2 421μg kg-1,其平均值分别为312.5μg kg-1和152.4μg kg-1。苏州农田土壤苯并[a]芘含量平均值达21.4μg kg-1,超过了前苏联制定的土壤苯并[a]芘最高允许值(20.0μg kg-1)。苏州农田土壤中多环芳烃的含量从南部的吴江到北部的相城呈不断增加的趋势。嘉兴农田土壤多环芳烃含量远低于苏州,而在嘉兴毗邻吴江和上海的嘉善县土壤中多环芳烃含量较高。菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、茚并[1,2,3-cd]芘是苏州土壤中多环芳烃的主要成分,而嘉兴土壤中多环芳烃的主要成分为菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、屈。两个地区农田土壤多环芳烃的来源较为相似,主要为生物质和煤的燃烧以及石油源。     

SYNOPSIS Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Soil — a Review

PAHs are mainly produced by combustion processes and consist of a number of toxic compounds. While the concentrations of individual PAHs in soil produced by natural processes (e.g., vegetation fires, volcanic exhalations) are estimated to be around 1—10 μg kg⁻¹, recently measured lowest concentrations are frequently 10 times higher. Organic horizons of forest soils and urban soils may even reach individual PAH concentrations of several 100 μg kg⁻¹. The PAH mixture in temperate soils is often dominated by benzofluoranthenes, chrysene, and fluoranthene. The few existing studies on tropical soils indicate that the PAH concentrations are relatively lower than in temperate soils for most compounds except for naphthalene, phenanthrene, and perylene suggesting the presence of unidentified PAH sources. PAHs accumulate in C‐rich topsoils, in the stemfoot area, at aggregate surfaces, and in the fine‐textured particle fractions, particularly the silt fraction. PAHs are mainly associated with soil organic matter (SOM) and soot‐like C. Although the water‐solubility of PAHs is low, they are encountered in the subsoil suggesting that they are transported in association with dissolved organic matter (DOM). The uptake of PAHs by plants is small. Most PAHs detected in plant tissue are from atmospheric deposition. However, earthworms bioaccumulate considerable amounts of PAHs in short periods. The reviewed work illustrates that there is a paucity of data on the global distribution of PAHs, particularly with respect to tropical and southern hemispheric regions. Reliable methods to characterize bioavailable PAH pools in soil still need to be developed.     

Changes in Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and Soil Biological Parameters in a Revegetated Coal Mine Spoil

Coal mining leads to severe land degradation and creates huge amounts of mine spoil. Coal mine spoil contains toxic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) derived from coal, which can be alleviated through revegetation with suitable tree species. The present study was aimed at evaluating the impact of different tree species (Albizia lebbeck , Cassia siamea , Delonix regia , and Dalbergia sissoo ) on the quality of coal mine spoil and changes in PAH concentration. Soil samples were collected from the revegetated coalmine overburden dumps of Jharia coalfield, Dhanbad, India and analysed by GC‐MS for 16 priority PAHs and soil quality parameters were analyzed by standard analytical protocols. Reclamation improved the biological properties of the mine spoil: microbial biomass (+59–176%), dehydrogenase activity (+46–198%), fluorescein diacetate hydrolase activity (+104–127%), phenol oxidase activity (+150–250%), and peroxidase activity (+93–181%). PAH concentration in revegetated mine spoil ranged from 0 · 51 to 1 · 35 mg kg⁻¹, with a significance reduction in total as well as individual PAHs. For individual tree species, total PAH reduction decreased in the order: C. siamea (81 · 6%) > A. lebbeck (55 · 6%) > D. regia (51 · 9%) > D. sissoo (51 · 5%). Correlation analysis showed significant association between the degradation of PAHs and soil biological properties of revegetated site. Microbial biomass carbon and soil enzymes were negatively correlated with PAH content in the mine spoil. But microbial stress indicators like respiration/microbial carbon ratio were not correlated, which revealed no adverse effect of PAH on soil microbes. Principal component analysis revealed that most of the biological parameters were closely associated with the degradation of low molecular weight PAHs. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

苏南地区农田表层土壤中多环芳烃和酞酸酯的污染特征及来源

采用气相色谱质谱（GC-MS）法测定了苏南地区13个农田表层土壤样品中的多环芳烃（PAHs）和酞酸酯（PAEs）污染物,分析比较了不同区域农田表层土壤,尤其是来自钢铁企业周边的表层土壤中PAHs和PAEs的污染特征及其来源。结果表明,苏南地区农田土壤中总PAHs和总PAEs的浓度分别在147～40300μg·kg-1和0.575～762μg·kg-1之间,其中钢铁厂周边的平均浓度分别为6130μg·kg-1和47.4μg·kg-1。土壤样品中苯并（a）芘的浓度与总PAHs的浓度显著相关,高分子量PAHs在钢铁厂周边表土中含量较高,钢铁冶炼焦化和烧结等工序是其污染来源。酞酸正丁酯（DBP）和酞酸乙基己基酯是苏南地区农田土壤中含量最高的两种PAEs类物质,钢铁厂周边有较高的DBP检出可能与炼钢、冷轧和炼铁等工序有关。本研究将为经济高速发展地区农田土壤环境质量评价、农产品安全生产及土壤污染防治对策的制定提供科学依据。     

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EPAHs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10-7795μg·kg,原料车间土壤中的∑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。     

南京有机污染风险区农田土壤多环芳烃污染状况研究

采集南京地区不同有机污染风险区农田表层土壤,用超快速液相色谱仪检测样品中15种EPA优控的多环芳烃(PAHs)含量。结果表明,被检农田土壤多环芳烃总量分布于306.0~1251.3μg kg~(-1)之间,均值682.0μg kg~(-1),四环以上高环多环芳烃占较大比例(80%)。根据欧洲土壤质量标准,所检土壤样本已达污染水平。不同风险污染区农田土壤PAHs的含量由高至低为:钢铁工业区、有机垃圾处理区、化工工业区及炼油工业区。钢铁工业区附近主要的污染物为荧蒽、芘、屈和苯并[a]蒽,分别占到污染物总量的16%、13%、10%和10%。采用荧蒽/(荧蒽+芘)与茚并[1,2,3-cd]芘/(茚并[1,2,3-cd]芘+苯并[g,h,i]苝)比值对各地污染物来源进行分析,结果发现调查区域的PAHs污染物以燃烧源为主,生物质燃料为主要污染物,部分地区同时有石油燃烧污染。     

土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复

研究土壤环境中持久性有机污染物的生物降解及其生物修复技术是当今国际环境修复科学技术前沿领域的重要课题。本文重点论述了土壤环境中持久性有机污染物多环芳烃的微生物降解机理及其在生物修复中的应用等,并结合当前研究进展,展望了基于多种修复措施相结合的多环芳烃污染土壤联合生物修复工程技术的开发与应用前景。     

宁波土壤中多环芳烃的健康风险评价

以宁波地区土壤中多环芳烃的含量调查结果为基础,采用美国能源部风险评估信息系统的暴露量化方法和美国环保局健康风险评估手册的风险表征方法,评估了土壤中16种多环芳烃对户外劳作者的健康风险。结果表明,宁波户外劳作者由于土壤中多环芳烃引起的平均非致癌危害指数为1.09×10-5,平均致癌风险值为3.17×10-7,可判定对人体健康的危害较小。宁波地区致癌多环芳烃含量最高暴露点致癌风险值为1.45×10-6,没有超过致癌风险水平上限（10-4）,说明致癌风险尚在可接受范围内。多环芳烃中苯并（a）芘对综合致癌风险贡献最大,贡献率高达65.6%,应注意防范土壤中该污染物引起的健康危害。宁波户外劳作者受到的非致癌危害和致癌风险主要由直接摄入途径和皮肤接触途径贡献,两种途径对非致癌危害和致癌风险贡献率分别达到89%和100%,呼吸摄入引起的非致癌危害和致癌风险则相对较小。     

多环芳烃前处理技术的研究进展

多环芳烃是具有多个苯环的芳香族有机化合物,具有致癌、致畸、致突变作用。由于PAHs种类繁多,分布范围广,与人类的日常生活关系密切,且难降解,因此在环境中能存在很长时间,所以人们对环境中的PAHs更加关注。本文系统地综述了大气、水体、土壤和污泥中多环芳烃的前处理技术。     

淀粉对无芒雀麦修复煤矿区多环芳烃长期污染土壤的影响

采用温室盆栽试验,以无芒雀麦(W)为修复植物,研究淀粉(D)不同剂量与无芒雀麦组合对煤矿区多环芳烃(PAHs)长期污染农田土壤修复的影响。结果表明,在土壤中添加淀粉剂量D1、D2培养3个月后,显著促进了土著微生物对煤矿区长期污染农田土壤PAHs的降解。D1、D2处理土壤中16种PAHs总量降解率(16.82%,19.06%)分别比对照CK(11.12%)提高了51.26%和71.40%,尤其对6环PAHs的降解增效最为突出。D2处理对6环PAHs的降解达最高,为37.05%,比CK处理提高了241.01%,且为D1处理的1.77倍。在污染土壤中添加淀粉并种植无芒雀麦(D1+W,D2+W)后,与对照CK、淀粉(D)和种植无芒雀麦单一处理(W)相比,土壤中16种PAHs总量降解率有了明显增加,D1+W与D2+W处理下16种PAHs降解率分别为26.26%和28.39%;在PAHs不同环数中对5,6环PAHs的修复效果提升最为明显,对其它环数PAHs降解效果提升不显著,其中5环和6环PAHs降解率在D2+W组合处理下达到最高,为48.63%和58.32%,比CK处理提高了110.36%和436.82%,比无芒雀麦单一处理提高了27.50%和47.77%。从土壤酶活性角度,淀粉、无芒雀麦单一处理及其组合下的土壤过氧化氢酶活性差异不明显,但均显著高于对照CK处理;无芒雀麦对多酚氧化酶活性有明显的激活作用,且与淀粉组合进一步显著提升了该酶的活性,与D1+W与D2+W组合下的5,6环PAHs降解率达最高相一致。综上,利用淀粉与无芒雀麦的优化组合形式能明显提升煤矿区5,6环PAHs长期污染农田土壤的修复效果,可以作为该区污染土壤修复治理的一种选择。