多环芳烃污染土壤的植物修复研究进展

多环芳烃是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,它不仅降低环境质量还会危害人体健康。植物修复是近年来发展起来的一种利用植物修复环境污染的技术,也是当前生物修复研究领域中的热点,许多实验证明植物能够促进土壤中多环芳烃的去除。植物修复的机理主要包括植物对多环芳烃的直接作用、根际微生物的降解作用和植物与微生物的联合作用,植物修复的效率会受多种环境因素的影响。为此,对植物修复多环芳烃污染土壤的植物筛选、修复机理、影响因素进行了概括,并对国内外近年来植物修复技术在多环芳烃污染土壤修复中的应用、研究成果和存在的一些问题进行了综述。     

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。     

新余土壤多环芳烃分布特征研究

对新余土壤中采集样品,对8种可能高致癌多环芳烃(PAHs):苯并[a]蒽(4)、屈(ChR)、苯并[b]荧蒽(4)、苯并[k]荧蒽(4)、苯并[a]芘(5)、二苯并[a,h]蒽(5)、苯并[ghi]苝(6)、茚并(1,2,3-cd)芘(5),运用高压液相色普仪方法,进行分析测定。结果显示,样品土壤中8种PAHs总含量范围在32.3～241200ng/g,平均含量80447.4ng/g。城北区总含量110.2ng/g,城南农业蔬菜地总含量32.3ng/g,钢铁厂焦炉区采样点土壤中的PAHs总含量241200ng/g高于其他采样点;新余市癌症发病率与PAHs平均暴露量存在明显的相关性,这一现象应引起重视和进一步研究。     

黑麦草对多环芳烃污染土壤的修复作用及机制

采用盆栽试验方法,研究了黑麦草(LoliummultiflorumLam)对土壤中菲和芘的修复作用。供试污染土壤中菲和芘的起始浓度分别为0￣456.5和0￣488.7mg·kg-1。结果表明,黑麦草可明显促进土壤中菲和芘的降解。45d后,种植黑麦草的土壤中菲和芘的去除率分别为85.80%￣90.79%和44.32%￣89.21%,均显著高于无植物对照;而残留浓度则比对照约低53.6%和78.3%。修复过程中,尽管黑麦草本身可吸收积累菲和芘,且根和茎叶中菲和芘的含量均随土壤中菲和芘浓度的提高而明显增大,但植物吸收积累并不是黑麦草促进土壤中菲和芘降解的主要原因,其贡献小于0.54%;与微生物对照相比,植物修复效率明显提高,主要是植物促进了土著微生物对土壤中菲和芘的降解作用。     

多环芳烃污染土壤修复技术研究

随着我国工业化和经济发展水平不断提高,土壤中多环芳烃污染日益严重。针对多环芳烃污染土壤的治理与修复,本文首先介绍了目前多环芳烃污染土壤的3种修复模式,其次对多环芳烃污染土壤各种修复技术原理、研究进展及优缺点进行了梳理和分析,最后提出在选择修复技术时需综合考虑多环芳烃浓度、场地水文地质条件、修复工期、修复目标、未来土地规划及利用类型等多种要素,为我国多环芳烃污染土壤修复提供借鉴,实现良好的经济效益与社会效益。     

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.     

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。     

多环芳烃对土壤线虫和微生物生物量的影响

通过向土壤中添加不同浓度的3种多环芳烃(PAHs)蒽、2-甲基蒽和7,12-二甲基苯并[a]蒽,研究PAHs对土壤微生物生物量碳和土壤线虫的影响。结果表明,土壤微生物生物量碳随PAHs浓度增加而呈指数下降,说明PAHs可抑制土壤微生物活性。土壤线虫总数随PAHs浓度不同而变化,低浓度和高浓度条件下土壤线虫总数增加,中等浓度对土壤线虫总数无影响。土壤线虫中食植物线虫和食细菌线虫占总数的81.8%,PAHs加入后此两类线虫仍占绝对优势,占总数的77.0%-92.8%。但线虫营养类群发生变化,食植物线虫和杂食性线虫比例增高,而食细菌线虫和食真菌线虫比例趋于降低,这主要由PAHs对土壤微生物的影响所致。     

天津地区表层土壤多环芳烃的分区特征研究

根据实际情况,把天津地区划分为5个地区单元,通过现场采样及室内分析测试,研究了各单元表层土壤多环芳烃的分区特征。结果表明,在划分的5个单元区中,PAHs总浓度及各组分浓度基本上均符合市区>近郊区>滨海区>郊县>远郊县这样的分布规律。在天津的5类地区单元中,土壤PAHs污染物成分谱基本相同。其中,前3类地区(同属于城市化水平高的地区)的成分谱尤为接近;郊县和远郊县的成分谱与前3类地区略有不同,除Nap的高值外,次高值区为Bbf、Bkf和Bap,而不是前3类中的Phe和Fla。此外,PAHs含量大小与各地的单位面积工业总产值的自然对数呈显著正相关,样本可决系数r2=0.8983。这表明,工业化和城市化水平是决定天津地区表土中PAHs含量的重要的社会经济因素。     

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。     

我国土壤中多环芳烃的分布及其生态风险

综述了土壤介质中持久性有机污染物多环芳烃(PAHs)的主要来源,土壤介质中PAHs的吸附、迁移与转化情况,总结了我国土壤环境介质中PAHs污染水平及特点,分析了其存在的环境风险,认为我国土壤PAHs含量较低,污染生态风险较小。     

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。     

用于测定多环芳烃的酶联免疫吸附分析法的研究

将芘丁酸(1-pyrenebutyricacid,PBA)通过活性酯法与牛血清白蛋白(BSA)共价结合,以PBA-BSA结合物为免疫原制备抗血清,利用该抗血清建立了测定多环芳烃类物质的间接竞争酶联免疫吸附分析法(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA),并研究了10种多环芳烃与该抗血清的交叉反应。结果表明,该方法用于测定芘和芘丁酸的IC50值分别为0.132mg·L-1和0.253mg·L-1,检出限分别为0.1mg·L-1和0.01mg·L-1,该方法不受溶剂甲醇的影响,因此可以用于经过预富集的环境样品中多环芳烃类物质的测定。     

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。     

多环芳烃在水生环境食物链中的研究进展

多环芳烃是广泛存在于食物链和自然环境中的有机污染物,是目前环境科学领域及全球变化研究的热点内容之一,对水生环境食物链中多环芳烃的富集及转化过程进行系统地总结有助于未来相关研究的开展。基于此,对水生环境食物链中的多环芳烃研究进展进行了综述,介绍了多环芳烃在水生环境食物链中的分布及来源,重点总结了影响多环芳烃在食物链中富集和转化的影响因素,综述了目前多环芳烃在食物链中的风险评估方法,并提出了水生系统食物链中多环芳烃研究的不足。     

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。     

土壤环境中重金属和多环芳烃复合污染研究进展

复合污染研究已成为环境科学发展的重要方向之一,重金属和多环芳烃是土壤环境中的重要污染物,开展两者复合污染研究。对于农业环境生态安全具有重要意义。本文简要论述了重金属和多环芳烃在土壤环境中的各自行为及其产生途径、复合污染体系中污染物的联合作用,在此基础上综述了重金属和多环芳烃在污染物跨膜、代谢和脱毒过程中的互作研究进展,并对未来该领域需要进一步研究的科学问题进行了展望。     

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。