典型温室蔬菜中有机氯农药的分布特征研究

论文摘要

有机氯农药（Organochlorine pesticides, OCPs）是一类典型的持久性有机污染物,能长期残留于土壤、大气、水体等环境中,并富集到蔬菜等农作物和动物体,进而危害人体健康。我国温室蔬菜种植面广量大,因此,有必要研究温室蔬菜及其生长环境中OCPs残留、分布和归趋特征,及温室环境对OCPs环境行为的影响,为保障设施作物安全生产和人体健康提供理论依据和技术支撑。本研究分析了温室中番茄、茄子、黄瓜、南瓜和辣椒等5种蔬菜及其土壤和大气等周围环境中有机氯农药的含量和污染,及其在土壤-蔬菜-大气间的分布及迁移转化等环境行为。蔬菜组织中OCPs含量为2.1268.73 ng/g,均值为12.25 ng/g;温室土壤的OCPs总残留水平为23.7838.74 ng/g,均值为31.66 ng/g;OCPs在温室空气中的残留量为54.79185.87 pg/m3 ,均值为119.16 pg/m3;OCPs在薄膜中的残留量为35.4677.61 ng/g,均值为55.54 ng/g。由生物富集因子（BCFs）可知,除茄子外,其他四种蔬菜的根部对? -HCH富集能力强于HCHs的其他异构体;除黄瓜外,其他四种蔬菜的根部对o,p’-DDT的吸收能力强于DDTs的其他异构体和降解产物。五种蔬菜的所有根中p,p’-DDD的BCFs值均接近于0,但蔬菜土壤中p,p’-DDD为DDTs的主要残留物。根据BCFs以及根部与根际土间OCPs浓度显著关系可知,所研究的蔬菜根部OCPs的主要途径是从土壤中富集,而黄瓜叶子中的-HCH主要来源于大气沉降。辣椒温室大气中HCHs含量低于黄瓜温室和番茄温室,略高于温室外, DDTs浓度低于另外两个温室以及温室外大气浓度。应用逸度理论研究土壤-大气交换过程的分配行为,发现番茄和黄瓜温室中-HCH、p,p’-DDE、CC的逸度商更趋近于0.5,即基本处于土气交换平衡,p,p’-DDD的逸度商小于0.15,可以确定大气沉降为主,而γ-HCH、TC的逸度商大于0.85,以土壤挥发为主;辣椒温室中β-HCH、-HCH、p,p’-DDT、p,p’-DDD、CC的逸度商更接近0.5,即基本处于土壤-空气交换平衡,γ-HCH、p,p’-DDE、TC的逸度商大于0.85,可以确定土气交换以土壤挥发为主。结合分子标志示踪的方法和土壤中手性OCPs的EFs值对OCPs来源进行解析,所测的蔬菜温室中均无HCHs和DDTs新污染源,而是受到曾经施用的工业HCHs、林丹以及三氯杀螨醇污染。根据手性OCPs的EFs值可知,温室土壤、大气以及蔬菜组织样品对五种手性OCPs的对映体都存在一定的选择性富集。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章绪论
• 1.1 有机氯农药概述
• 1.1.1 六六六（HCHs）
• 1.1.2 滴滴涕（DDTs）
• 1.1.3 氯丹（Chlordanes）
• 1.2 有机氯农药的样品制备及分析方法研究进展
• 1.2.1 样品提取
• 1.2.2 样品净化
• 1.2.3 样品中有机氯农药检测技术
• 1.3 环境中有机氯农药的分布特征研究进展
• 1.3.1 OCPs 在土壤中的污染研究现状
• 1.3.2 OCPs 在水体中的污染现状
• 1.3.3 OCPs 在大气中的残留现状
• 1.4 有机氯农药在蔬菜中的研究进展
• 1.4.1 我国蔬菜中有机氯农药残留现状
• 1.4.2 有机氯农药进入蔬菜组织的途径
• 1.4.3 蔬菜对有机氯农药的分布特征及吸收机制
• 1.5 手性有机氯的EF 值分析
• 1.6 OCPs 在多介质中的环境行为分析
• 1.6.1 OCPs 在土壤-大气界面上的迁移
• 1.6.2 OCPs 在土壤-蔬菜间的迁移转化
• 1.7 课题的来源、研究目的和意义
• 1.8 课题的主要研究内容
• 第二章样品的采集与测试分析
• 2.1 样品采集
• 2.1.1 土壤和薄膜样品采集
• 2.1.2 大气样品采集
• 2.1.3 蔬菜样品采集
• 2.2 有机氯农药分析测定
• 2.2.1 土壤和薄膜有机氯农药的分析测定
• 2.2.2 大气有机氯农药的分析测定
• 2.2.3 蔬菜中有机氯农药的分析测定
• 2.3 土壤有机碳测定
• 2.4 五种手性有机氯农药的EF 值测定
• 2.4.1 仪器、试剂
• 2.4.2 操作步骤
• 2.5 分析质量控制与质量保证
• 2.5.1 标准曲线的建立
• 2.5.2 回收率
• 2.5.3 检出限
• 2.5.4 空白实验
• 第三章 温室蔬菜中OCPs残留与分布特征
• 3.1 番茄温室中OCPs 残留特征
• 3.1.1 土壤中OCPs 的分布
• 3.1.2 大气中OCPs 残留分析
• 3.1.3 薄膜中OCPs 分布特征
• 3.1.4 组织中OCPs 分布特征
• 3.2 茄子温室中OCPs 分布特征
• 3.2.1 土壤中OCPs 的分布
• 3.2.2 薄膜中OCPs 分布特征
• 3.2.3 组织中OCPs 残留分析
• 3.3 OCPs 在黄瓜温室中的残留特征
• 3.3.1 土壤中OCPs 的分布
• 3.3.2 大气中OCPs 残留分析
• 3.3.3 薄膜中OCPs 分布特征
• 3.3.4 组织中OCPs 分布特征
• 3.4 OCPs 在南瓜温室中的分布特征
• 3.4.1 土壤中OCPs 的分布
• 3.4.2 薄膜中OCPs 分布特征
• 3.4.3 组织中OCPs 残留分析
• 3.5 辣椒温室中OCPs 分布特征
• 3.5.1 土壤中OCPs 的分布
• 3.5.2 大气中OCPs 残留分析
• 3.5.3 薄膜中OCPs 分布特征
• 3.5.4 组织中OCPs 分布特征
• 3.6 本章小结
• 第四章OCPs在土壤-大气-蔬菜间的迁移趋势分析
• 4.1 番茄温室环境中OCPs 的归趋分析
• 4.2 茄子温室环境中OCPs 归趋
• 4.3 黄瓜温室中OCPs 的归趋分析
• 4.4 南瓜温室中OCPs 的迁移趋势分析
• 4.5 辣椒温室环境中OCPs 的迁移趋势
• 4.6 本章小结
• 第五章结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 下一步工作方法
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录