土壤--植物系統(tǒng)中PAHs檢測(cè)方法和分布規(guī)律.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)主要是由化石燃料不完全燃燒或高溫裂解等產(chǎn)生、由兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)稠合在一起的一類(lèi)持久性有機(jī)污染物(POPs)，具有高脂溶性、強(qiáng)疏水性特征，和“致畸、致癌、致突變”等“三致”效應(yīng)。其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、易在土壤中持留，可通過(guò)土壤-植物系統(tǒng)威脅人群健康和生態(tài)安全。搞清土壤-植物系統(tǒng)中PAHs的分布規(guī)律，對(duì)于防治土壤污染、保障農(nóng)產(chǎn)品安全意義重大。以往研究者多利用高效液相色譜(HPLC)分析技術(shù)采用單一紫外或熒光檢測(cè)器來(lái)分析土壤和植物

2、樣品中PAHs。然而，對(duì)于多種PAHs共存的樣品，單一檢測(cè)器往往受到檢出限、標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍、PAHs光學(xué)特性和濃度差異等因素的影響，一個(gè)樣品往往需要多次進(jìn)樣、甚至需要稀釋處理才能完成樣品中多種PAHs的檢測(cè)，操作煩瑣、耗時(shí)、成本高。發(fā)展高效液相(HPLC)/紫外-熒光(UV-FLD)串聯(lián)檢測(cè)技術(shù)有望克服該問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)樣品中多種PAHs的一次進(jìn)樣、同時(shí)檢出。
　　本文建立了高效液相色譜/紫外-熒光檢測(cè)器串聯(lián)檢測(cè)土壤和植物樣品中16種

3、PAHs的實(shí)用方法;利用16種PAHs污染的土樣進(jìn)行溫室盆栽實(shí)驗(yàn)，研究了土壤中PAHs殘留規(guī)律及幾種植物對(duì)PAHs吸收積累作用。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)建立了高效液相色譜/紫外-熒光檢測(cè)器串聯(lián)檢測(cè)土壤和植物樣品中16種PAHs的實(shí)用方法。該方法利用超聲萃取法提取，結(jié)合HPLC/UV-FLD分離和分析土壤和植物樣品中16種PAHs，具有操作簡(jiǎn)單、省時(shí)、回收率高、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了HPLC一次進(jìn)樣同時(shí)檢出濃度差異大的16種P

4、AHs。土壤樣品中16種PAHs的方法回收率為65.59％～104.4％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.589％～15.8％;白菜（葉、莖）和水稻（葉、莖、根、稻殼、稻米）樣品中16種PAHs方法回收率為55.68％～106.2％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.555％～12.5％。所建立的HPLC/UV-FLD分析方法可用于污染土壤和植物樣品的檢測(cè)分析。
　　(2)揭示了種植植物土壤中PAHs的殘留規(guī)律。制備了三個(gè)濃度梯度的PAHs污染土樣S1、S2、S3

5、，其起始∑PAHs濃度分別102、172、351 mg/kg。供試5種植物為上海青（Brassicachinensis L.）、快菜(Brassica pekinensis Rupr.)、土豆（Solanumtuberosum L.）、空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)、茼蒿（Chrysanthemum coronarium L.）。種植上海青、快菜、土豆35～75 d后，低污染強(qiáng)度土壤(S1)中∑PAHs殘留濃度下

6、降較緩慢，種植上海青土壤中∑PAHs殘留濃度小于種快菜和土豆處理。較高PAHs濃度土壤（S2和S3）中∑PAHs濃度則下降明顯，且下降幅度大小為快菜＞上海青和土豆處理。種植植物75天后，S1、S2、S3土壤中∑PAHs殘留濃度分別為17.1～32.9、46.1～72.1、63.0～90.8 mg/kg，比無(wú)植物對(duì)照組(CK)土壤低21.7％～59.0％、22.5％～50.4％、21.0％～45.2％。種植植物后，S1、S2、S3土壤中不

7、同環(huán)數(shù)PAHs殘留比例存在差異。由于2環(huán)的萘揮發(fā)性強(qiáng)且易被微生物降解，因此35天后，各土樣中萘的濃度均低于檢測(cè)限。75 d后，相比CK，種植植物土壤中3環(huán)PAHs殘留所占比例均降低，4環(huán)和5-6環(huán)PAHs殘留所占比例則上升;種植植物土壤中PAHs的辛醇-水分配系數(shù)(lgKow)越大，殘留率越高。
　　(3)分析了幾種植物對(duì)土壤中PAHs的吸收積累作用。PAHs污染對(duì)植物的株高、根長(zhǎng)、生物量有一定影響。35天后，S2和S3土樣中的上

8、海青、快菜、土豆、空心菜、茼蒿的株高均比CK中低。PAHs對(duì)上海青和快菜的根生長(zhǎng)有明顯抑制作用。隨著土壤中PAHs濃度增大，上海青和快菜生物量趨于減小。研究了PAHs在上海青、快菜、土豆、空心菜、茼蒿等5種植物體內(nèi)的積累規(guī)律。結(jié)果表明，植物體內(nèi)PAHs含量與土壤中PAHs濃度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。植物根部積累PAHs的含量顯著高于其莖葉，35～75 d莖葉中PAHs含量增大的幅度要大于根部。土豆和空心菜的根富集系數(shù)要小于上海青、快菜、茼蒿。