热带农业废弃物源生物炭中多环芳烃的分布特征及其生态风险评估

针对热带农业废弃物资源化过程中生物炭安全利用数据不足,以热带农业废弃物[香蕉茎（banana stem, BS）、菠萝叶（pineapple leaves, PL）、荔枝杆（litchi stem, LS）、水稻秆（rice stalk, RS）、椰子壳（coconut shell, COS）、蘑菇渣（mushroom residue, MR）和木薯茎（cassava stem, CAS）]为原料于不同温度（300、500、700℃）下制备生物炭,利用超声辅助提取-QuEChERS-GC-MS测定其中的16种优控多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）分布特征,结合原料/生物炭理化因子与制备温度解析PAHs残留影响因素,基于苯丙a芘毒性当量浓度（toxic equivalent concentration of benzo[a]pyrene, TEQ-BaP）和风险熵值法评价生物炭中PAHs的生态风险。结果表明,∑₁₆ PAHs处于1217.6~9547.1 μg/g,检出率与浓度最高均为萘（naphthalene, NAP）与菲（PHE）,2~4环PAHs是生物炭中主要的PAHs类型;生物炭中∑₁₆PAHs呈现BS>PL>LS>RS>COS>MR>CAS,不同生物炭中PAHs种类与含量不同,与来源及制备温度相关。冗余分析（RDA）结果显示,生物炭中PAHs含量与生物炭的电导率（electric conductivity, EC）、碳氧比（carbon oxygen ratio, C/O）呈正相关,而与碳氢比（hydrocarbon ration, C/H）呈负相关（P<0.05）,且与温度密切相关。从毒性当量浓度和风险商（risk quotient, RQ）看,生物炭中PAHs的毒性来源于低环PAHs,且致癌毒性效应较小;生物炭中NAP浓度存在生态风险,其他单体PAH的RQ<0.1,无生态风险,但值得注意的是总PAHs的RQ>1,需加以关注。该结果可为今后热带土壤中生物炭安全利用提供科学依据。