多环芳烃在土壤不同粒径组分中的分配特征及其生物有效性研究

论文摘要

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）,是一类具有致癌、致畸和致突变特性且难以被生物降解的有机污染物。本论文主要调查了泉州市表层土壤中PAHs的含量,分析其主要来源,并对其生态风险进行了评价。同时,选用采自厦门市的5个PAHs含量相对较高的野外污染土壤进行植物修复实验,研究了土壤不同粒径组分结合的PAHs生物有效性,为PAHs污染土壤的环境风险评估和生物修复提供理论依据。主要研究结果如下：（1）泉州市不同功能区的33个表层土壤（0-20 cm）样品中15种美国环境保护署（USEPA）优控PAHs总量范围为28.2～1432.3μg·kg-1,以4～6环PAHs为主。不同功能区土样中PAHs含量高低顺序为工业区>居民区>风景区>农业区。土壤中PAHs主要来源于煤、生物质燃料（秸秆）、液体化石燃料（汽油、柴油）的燃烧。土样中15种PAHs的TEQBaP范围为1.6～131.6μg·kg-1,平均值为38.9μg·kg-1。在36.4%的土样中,10种PAHs的总TEQBaP超过荷兰土壤目标参考值,表明泉州市部分表层土壤中PAHs有潜在的生态风险。（2）研究了5个野外污染的表层土壤（0～20 cm）不同粒径组分（粘粒、细粉粒、粗粉粒、细砂粒和粗砂粒）中15种USEPA优控的PAHs分配特征。结果表明,PAHs在土壤不同粒径组分中分配很不均匀,PAHs的平均含量大小顺序为细砂粒>粗粉粒>粗砂粒>细粉粒>粘粒。不同粒径组分中PAHs总量占原土中PAHs总量百分比的平均值大小顺序为细砂粒>粗砂粒>细粉粒>粗粉粒>粘粒。不同粒径组分中,四环PAHs对PAHs总量贡献最大。粗粉粒组分中有机质对PAHs的富集能力最强。（3）利用黄槐作为修复植物,经过180 d的盆栽实验后,5个野外污染土样中PAHs,总量下降了28.0%～45.6%。土样粗砂粒、细砂粒、粗粉粒、细粉粒和粘粒组分中的PAHs平均降解率分别为42.5%、38.0%、21.7%、54.8%和59.2%。粗粉粒组分中的PAHs与其它粒径组分相比生物有效性较低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 绪论
• 0.1 研究背景
• 0.2 城市土壤中PAHs污染现状及其研究进展
• 0.3 土壤有机质对PAHs环境行为的影响
• 0.3.1 土壤有机质组成和性质对PAHs迁移及生物有效性的影响
• 0.3.2 土壤有机质的含量对PAHs生物有效性的影响
• 0.4 土壤有机质结构对PAHs生物有效性的影响
• 0.5 土壤不同有机-矿质复合体对PAHs生物有效性的影响
• 0.6 本文研究的内容
• 0.7 本文研究目的和研究意义
• 第1章 泉州市表层土壤中PAHs污染状况及其源解析
• 1.1 引言
• 1.2 材料与方法
• 1.2.1 供试土壤
• 1.2.2 PAHs的提取和测定
• 1.2.3 色谱条件
• 1.2.4 质量控制
• 1.2.5 统计分析
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 土壤中PAHs污染状况
• 1.3.2 PAHs分布特征及源解析
• 1.3.3 PAHs生态风险评价
• 1.4 小结
• 第2章 土壤不同粒径组分中PAHs的分配特征
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 供试土壤
• 2.2.2 土壤理化性质的测定
• 2.2.3 土壤粒径分组
• 2.2.4 PAHs的提取和测定
• 2.2.5 统计分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 土壤粒径分组的质量回收率和PAHs回收率
• 2.3.2 土壤粒径组分的有机质碳含量
• 2.3.3 PAHs在不同粒径组分中的分配特征
• 2.3.4 不同粒径组分中有机质对PAHs富集能力比较
• 2.4 小结
• 第3章 土壤中不同粒径组分PAHs生物有效性研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 供试土壤
• 3.2.2 土壤理化性质的测定
• 3.2.3 盆栽实验
• 3.2.4 土壤粒径分组
• 3.2.5 PAHs的提取和测定
• 3.2.6 统计分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 种植前后土壤中PAHs总量的变化
• 3.3.2 种植前后土壤不同粒径组分PAHs的降解率
• 3.3.3 种植前后不同粒径组分中PAHs的量占土壤中PAHs总量的变化
• 3.4 小结
• 第4章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历