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土壤中多氯联苯的生物有效性及其影响机制研究
  • ISSN号:0253-9829
  • 期刊名称:《土壤》
  • 时间:0
  • 分类:X53[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所,南京210008, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(41001335,41030531),江苏省自然科学基金项目(BK2011886)和中国科学院南京土壤研究所知识创新工程领域前沿项目(ISSASIPll08/122011151432008)资助.
中文摘要:

多氯联苯(PCBs)属于环境中广泛存在的持久性有机污染物(POPs),威胁生态系统安全与人体健康。为评价典型土壤中PCBs的生态风险,揭示其生物有效性以及影响生物有效性的分子机制将具有重要科学意义。本文以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为土壤模式生物,模拟土壤中6种典型PCBs化合物(PCB-18、PCB-20、PCB-28、PCB-101、PCB-105、PCB-114)的富集动力学过程,并分析了蚯蚓吸收累积对土壤中PCBs总量的影响。结果表明,对于PCB-18、PCB-20和PCB-28,蚯蚓富集15天能够达到动力学过程的近平衡状态,而PCB-101、PCB-105和PCB-114则在30天达到近平衡状态,这可能是由于分子体积增大致使PCBs自由穿越生物膜并为生物体有机脂相富集的过程受到一定程度的限制,吸收速率变慢。PCBs生物有效性与典型分子性质(α、Kow)之间高度线性相关,从微观层面上揭示了影响生物有效性的分子机制,进一步表明PCBs分子体积、分子极化率及其疏水作用是影响生物有效性的主要因子,为典型土壤中PCBs污染物的生态风险预测与评价提供科学依据。

英文摘要:

As an important group of persistent organic pollutants (POPs), polychlorinated biphenyls (PCBs) are ubiquitously detected in the environment and greatly threaten the eco-systematic security and human health. To evaluate the risks of PCBs in typical soil matrices, it is of significance to characterize the bioavailability and the relevant molecular mechanism of PCBs. In this paper, Eiseniafetida was used to simulate the accumulation kinetics of six representative PCB congeners, i.e. PCB-18, PCB-20, PCB-28, PCB-101, PCB-105 and PCB-114 in soil, and the effects of earthworm accumulation on the total amount of PCBs in soil was also analyzed. The results showed that 15 d was enough for PCB-18, PCB-20 and PCB-28 congeners to access the near-equilibrium state of whole accumulation kinetics process, while the demanded time was about 30 d for PCB-101, PCB-105 and PCB-114 congeners. The extension of equilibrium time of PCBs with higher chlorination may be attributed to the larger molecular volume of them, so that the free transfer throuth membrane and lipid accumulation was limited, and accordingly the velocity of uptakes decreased. The high linear correlation between the bioavailability and typical molecular properties (a, Kow) of PCBs implicated the influential molecular mechanism on bioavailability from the microcosmic aspects. The molecular volume, polarizability and corresponding hydrophobic interaction were further indicated to be the main effective factors. The study would provide scientific guidelines for the ecological risk prediction and assessment of PCBs in soil.

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期刊信息
  • 《土壤》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院南京土壤研究所
  • 主编:赵其国
  • 地址:南京市北京东路71号
  • 邮编:210008
  • 邮箱:soils@issas.ac.cn
  • 电话:025-86881237
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9829
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1118/P
  • 邮发代号:80-667
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国科学引文数据库源刊,中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:25709