山東半島蔬菜大棚土壤中鄰苯二甲酸酯的污染特征及遷移和累積規(guī)律研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)高度集約化進程的加快，塑料薄膜、城市污泥、化肥等的大量使用導(dǎo)致農(nóng)田土壤、農(nóng)產(chǎn)品乃至整個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)都受到鄰苯二甲酸酯(phthalic acid esters，PAEs)的潛在威脅。本研究對山東半島蔬菜大棚土壤中PAEs的污染特征進行調(diào)查，闡明了土壤中16種PAEs的含量、組成、分布情況，討論了其污染來源及影響因素，評估了其風險；設(shè)置了不同土壤環(huán)境因素，包括土壤pH值、顆粒粒徑及表面活性劑等，采用土柱淋濾實驗?zāi)M

2、PAEs在土壤中的縱向遷移行為，研究各土壤環(huán)境因素對PAEs縱向遷移規(guī)律的影響；選用菠菜和番茄兩種蔬菜開展盆栽實驗，設(shè)置不同處理，包括原土壤、原土壤+有機玻璃罩、原土壤+薄膜罩、污染土、污染土+覆土、污染土+有機玻璃罩、污染土+覆土+有機玻璃罩，初步研究了兩種蔬菜對PAEs的吸收累積特征及途徑。主要研究結(jié)果如下：
　　1.山東半島蔬菜大棚土壤中PAEs的檢測與風險評估
　　山東半島蔬菜大棚土壤中PAEs含量較高，存在一定的P

3、AEs污染。山東半島各地區(qū)蔬菜大棚土壤中16種PAEs均被檢出，16種PAEs總含量(∑16PAEs)范圍：1.939-35.442 mg/kg，∑16PAEs平均含量為6.748 mg/kg；∑16PAEs在濰坊地區(qū)表層土壤(0-10 cm)的檢出量最高；不同PAEs組分在土壤中含量不同，其中鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DNBP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)的含量較高

4、；參照美國制定的控制標準，調(diào)查樣品中鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DNBP)的超標率達90％以上，DEHP的超標率大于20%。土壤中PAEs含量與其有機碳(TOC)含量間無相關(guān)性，而與棚齡間有正相關(guān)性（r=0.294，p<0.01），土壤中DEHP、DNBP、DIBP含量與黏粒含量間有顯著正相關(guān)性（r=0.431~0.671，p<0.05）。
　　2.不同土壤環(huán)境因素對PAEs縱向遷移的

5、影響
　　土壤中PAEs的縱向遷移受土壤pH影響。與酸性土壤相比，強堿性土壤中PAEs的殘留量較低，且淋濾率最高，即強堿性土壤更利于PAEs縱向遷移；PAEs在土壤中的縱向遷移還受PAEs自身性質(zhì)影響，分子量較小的DMP、DEP和DBP，在土壤中遷移能力強，易遷移到土柱深層；而分子量較大的DOP，較難進行縱向遷移，易滯留在土壤表層。
　　土壤粒徑為0.25-1 mm時，各種PAEs主要殘留在清潔土底層且殘留量較少，PAEs的

6、淋濾率為92.0%；土壤粒徑<0.25 mm時，PAEs的主要殘留在清潔土表層，且殘留量顯著高于0.25-1 mm時，PAEs的淋濾率為84.5%。粒徑較小土壤，易截留住PAEs，減弱其縱向遷移能力，粒徑較大土壤PAEs在其中的縱向遷移能力較強。分子量較小的DMP、DEP，易在土壤中遷移，清潔土中殘留量較低，淋濾效果較好；而分子量較大的DOP，較難遷移到土壤深層。
　　CTAB和SDBS在2 CMC時、TX-100為1 CMC時土

7、柱中PAEs總含量較低，PAEs淋濾效果更好，PAEs縱向遷移能力增強；在相同表面活性劑條件下，較短老化時間時，土壤有機質(zhì)含量高低對PAEs的縱向遷移影響較小，而延長老化時間明顯減緩PAEs的縱向遷移；表面活性劑均可有效促進土柱中DMP、DEP遷移，CTAB、SDBS在2 CMC、TX-100在1 CMC時可促進DBP和BBP遷移，但3種表面活性劑對土柱中DOP遷移的影響較??；與單一表面活性劑相比，混合表面活性劑時PAEs的淋濾效果更好

8、，更有助于PAEs的縱向遷移，且隨濃度升高，土柱中PAEs含量逐漸降低。
　　3.蔬菜對PAEs的吸收累積特征及途徑的初步研究
　　番茄中DMP主要累積在葉中，含量為4.99 mg/kg，DBP在植物根、莖、葉各部位的含量相當，而DEHP主要累積在根部，各PAEs累積在果實中的含量較低。番茄根、莖、葉對不同PAEs吸收途徑不同，對于DMP，莖葉既可能直接吸收污染大氣的，又可能吸收由根運移的，對于DBP和DEHP，莖葉可能主要

9、吸收由根運移的，而根中各PAEs均來自污染土壤。番茄果實中各PAEs主要來源可能是污染土壤。
　　菠菜中DMP主要累積在葉中，含量為2.92 mg/kg；DBP和DEHP在各部位含量由高到低均為：根>莖>葉，根中DBP、DEHP含量分別為3.38、3.42 mg/kg，即小分子DMP易被菠菜吸收運移，而大分子DBP、DEHP主要累積在根，較難向莖葉遷移。菠菜根、莖、葉對不同PAEs吸收途徑有差異，對于DMP、DBP，菠菜莖葉既可能