土壤中多环芳烃(PAHs)的环境行为主要受土壤有机质(SOM)的影响,SOM可以划分为在组成和性质上不同的有机质库,它们对PAHs环境行为有着不同的影响。因此,仅根据土壤中PAHs总量来分析其环境风险并不完全正确。本项目将主要运用SOM的分组方法,并结合13C同位素标记技术以及傅立叶红外光谱、X-衍射和扫描电镜等现代微分析手段,以不同类型的清洁土壤和PAHs野外污染土壤为实验材料,建立用SOM组分结合的PAHs来表征土壤中PAHs生物有效性的指标,研究PAHs在不同SOM组分中的动态变化特征及其与土壤性质的关系,阐明PAHs在土壤中的老化机制,为PAHs污染土壤的环境风险评估和修复提供理论依据。
PAHs;organic matter fractions;distribution characteristics;aging;bioavailability
本项目对福州、厦门和泉州市100多个土壤样品以及福州内河和闽江福州段的42个沉积物样品中PAHs含量进行了分析,并挑选出PAHs含量相对较高的5个土壤样品和8个沉积物样品进行有机质分组和植物修复实验,研究了PAHs在土壤有机质组分中的分配特征对其生物有效性的影响。同时,选择了清洁土壤人为添加PAHs来进行老化试验,研究了老化时间对PAHs在土壤不同有机质组分中分配特征的影响。结果表明,种植黄槐(Cassia surattensis Burm. F.)6个月后,5个城市土壤样品中PAHs总量的去除率范围为28.0%~45.6%,平均去除率为36.8%。PAHs去除率与土壤砂粒组分中PAHs的百分含量呈正相关(p<0.1),与粉粒组分中PAHs的百分含量呈负相关(p<0.1),这说明砂粒组分中PAHs的生物有效性程度更高。种植雍菜(Ipomoea aquatica Forsk.)6个月后,8个沉积物样品中PAHs的去除率为5.1%~22.4%,PAHs的去除率与其在粒径组分中的分配没有明显的关系。在老化试验中,灭菌土壤中芘的相对提取率在0-15天迅速下降,到30天以后趋于稳定。而非灭菌土壤中芘的相对提取率随老化时间的延长一直逐渐降低,到90天时仍未稳定。灭菌和非灭菌土壤在老化90天过程中,芘在不同粒径组分中的分配特征都没有显著的变化。另外,项目还增加了实验室人为添加PAHs污染土壤的植物修复和化学氧化修复研究。已发表论文11篇,中文9篇,国际会议学术论文1篇,SCI论文1篇,另有一篇英文论文正在审稿中。已培养硕士生7名。