应用过硫酸盐氧化法预测焦化厂土壤中PAHs的生物有效性

采用过硫酸盐氧化法测定了北京市某焦化厂表层土壤中16种PAHs的生物有效性,并分析了过硫酸盐氧化前、后SOM（土壤有机质）的质量分数及其结构组成,以研究过硫酸盐氧化法预测焦化厂土壤中PAHs生物有效性方面的可行性.结果表明：17个供试土壤样品中w（∑PAHs）（16种PAHs质量分数之和）为10.80~249.00 mg/kg,并以HPAHs（高分子量PAHs）为主,不同环数PAHs的质量分数与w（SOM）均呈正相关,二者关系符合对数方程（R2为0.653~0.798）.2依据过硫酸盐氧化前、后土壤中w（PAHs）的变化得到PAHs的生物有效性,其中,2~3环PAHs的生物有效性平均值为0.46,略高于4环PAHs（0.22）和5~6环PAHs（0.28）,较高w（SOM）及HPAHs均易引起焦化厂土壤中PAHs生物有效性的下降.3过硫酸盐氧化前不同环数PAHs的质量分数与氧化后PAHs的残留量呈显著正相关（R2为0.991~0.994）,故可利用过硫酸盐氧化前的w（PAHs）预测土壤中PAHs的生物有效性.4与过硫酸盐氧化前相比,氧化后土壤中w（SOM）平均下降23.0%,FTIR（傅里叶变换红外光谱）分析结果显示,1 448 cm-1处吸收峰表征的脂肪碳可能是被氧化去除的软质碳的主要组分,氧化后SOM中的芳香碳相对吸光度增幅为0.88%~11.62%,可引起SOM的缩合程度加剧、憎水性增强.因此,过硫酸盐氧化法能够作为测定焦化厂土壤中PAHs生物有效性的快速方法,可利用过硫酸盐氧化前的w（PAHs）预测土壤中PAHs的生物有效性.

上海市主要道路绿地土壤中多环芳烃的分布特征

以上海市延安高架、中环和外环3条主要道路的交通繁忙地带绿地土壤为研究对象,调查研究了其多环芳烃(PAHs)的分布状况。结果表明,3条道路绿地土壤中∑16PAHs的含量在538～2.19×104μg/kg之间,与国外Maliszewska-Kordybach建立的标准相比,3条道路绿地土壤均受到PAHs的污染,尤其是4～6环PAHs,其含量占∑16PAHs的90%,分析认为有机质是影响其分布的重要因素之一。3条道路污染程度有所不同,大小顺序为:外环>延安高架>中环,这主要与道路建成年限和允许的通车车辆类型有关,通车年限越长,大型卡车越多,土壤所受PAHs污染的程度越严重。

有机质对多环芳烃环境行为影响的研究进展

多环芳烃(PAHs)的归宿和毒性受其环境行为的影响,主要取决于环境中各个因素的交互作用,而有机质是相当重要的因素,有机质对环境中PAHs的物理化学行为、生物过程均有一定的影响。本文着重介绍了有机质对水体、土壤和沉积物中PAHs的吸附、溶解和迁移以及生物可利用性和毒性等方面的影响,总结了离子强度、pH、表面活性剂、时间等影响有机质与PAHs作用的因素,同时简要介绍了土壤和沉积物中结合残留态PAHs的研究情况,指出结合残留态PAHs现有的研究方法有热解法和同位素标记法,最后提出系统地研究内源有机质(尤其碳黑和腐殖酸)的组成、性质与土壤PAHs的锁定与降解的关系和利用外源有机物强化修复污染的环境是今后研究的重点。

水溶性有机质对土壤吸附芘的影响

多环芳烃(PAHs)有高疏水特性,再加上土壤对PAHs的吸附作用,使得PAHs污染土壤的生物修复十分困难。水溶性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)虽仅占土壤有机质的很小部分,却是影响PAHs在土壤中的转化、迁移的重要因子。为了认清DOM在生物修复PAHs污染土壤中的影响作用,以四环的芘作为目标污染物,以蚯蚓粪和生猪粪作为DOM的主要来源,研究了去除内源DOM土壤和原土壤吸附PAHs的区别,探索了不同用量、不同分子量、不同来源的DOM对土壤吸附芘的影响。结果表明,(1)内源DOM抑制土壤对芘的吸附作用,去除内源DOM可促进土壤对芘的吸附。(2)不同用量DOM对土壤吸附有机污染物的作用取决于DOM的临界值质量浓度、水土比及其吸附机理。当水土比为124,DOM小于临界值时,DOM对有机物增溶起主要作用,DOM的增加抑制芘的吸附;当DOM大于临界值时,共吸附和累积吸附起主要作用,DOM促进芘的吸附。当水土比为49时,DOM质量浓度的增大能促进芘的吸附。当水土比为24时,DOM质量浓度的增大抑制芘的吸附。(3)DOM的大分子量组分质量浓度越高,对芘的增溶作用越大,更能促进芘的溶解,从而抑制土壤对芘的吸附,小分子量组分DOM的作用则相反;中分子量DOM对土壤吸附芘的影响类似于大分子量DOM。研究DOM对土壤吸附芘的影响,对于PAHs污染土壤的修复有着重要的意义。

有机质对土壤中多环芳烃纵向迁移的影响

为探讨多环芳烃(PAHs)在不同有机质梯度土壤中的纵向迁移机理,以山东省广泛分布的潮土、褐土和棕壤为研究对象,配成低有机质含量(17 g/kg)、中有机质含量(30 g/kg)、高有机质含量(45 g/kg)三种梯度的较清洁土,以柴油原液配成污染土壤,采用室内土柱淋滤试验,模拟自然条件下土壤中PAHs的纵向迁移,分析淋滤后较清洁土和污染土中PAHs的含量及组成.结果表明:PAHs在潮土中更易向下迁移,褐土和棕壤无显著性差异(P>0.05). PAHs主要富集于较清洁土柱表层(69.10%~73.68%),随土柱深度增加,PAHs含量逐渐降低;在去离子水条件下淋滤,较清洁土中低环PAHs的迁移能力大于高环PAHs.与低有机质条件相比,中有机质条件下PAHs的淋滤率降低了20.43%~32.41%,高有机质条件下降低了48.16%~58.05%.研究显示,低环PAHs易向下迁移,高环PAHs则较难向下迁移,有机质会抑制土壤中PAHs的纵向迁移,有机质含量越高,对PAHs纵向迁移的抑制作用越强.

土壤类型对苯并[a]芘污染土壤氧化修复的影响研究

针对不同土壤类型对化学氧化修复效果的影响问题,选用我国3种典型土壤模拟制备苯并[a]芘污染土壤,采用活化过硫酸钠在反应条件为水土比2∶1、活化剂加量10%、反应温度25℃下对其开展化学氧化实验。探究了3种土壤类型及其各项性质对苯并[a]芘负载和氧化效果的影响。研究表明:①3种土壤类型对苯并[a]芘的负载能力中黄砂土最差、紫色土次之、黑土最优,经活化过硫酸钠氧化后土壤中苯并[a]芘降解率黑土最低、紫色土次之、黄砂土最高;②土壤中阳离子交换量、有机质含量和比表面积与苯并[a]芘负载率成正相关,pH值与苯并[a]芘负载率成负相关,相关系数的平方均大于0.92,其中有机质含量及其比表面积对苯并[a]芘负载能力影响较大;③土壤中有机质含量对其氧化效果影响最大,有机质含量越高,其苯并[a]芘降解率越低。研究结果对于不同地区苯并[a]芘污染土壤修复技术方案的设计具有指导意义。

土壤有机质与多环芳烃混合物荧光光谱的辨析

土壤有机质的荧光干扰一直是土壤中PAHs精准检测的瓶颈。文章基于三维荧光光谱技术结合平行因子算法对土壤有机质与PAHs混合物进行辨析。实验结果表明,该方法可有效完成土壤有机质与PAHs混合物的分解与判定,为研究PAHs精准定量分析提供依据。

Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from different soil fractions by persulfate oxidation

Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) from different soil fractions of contaminated soil was investigated by using activated persulfate oxidation remediation in our research. The results showed that the light fraction, which accounted for only 10% of the soil, contained 30% of the PAHs at a concentration of 4352 mg/kg. The heavy fraction contained more high-molecular-weight PAHs, and the total PAH concentration was 625 mg/kg. After being oxidized, the removal rate of PAHs was 39% in the light fraction and nearly 90% in the heavy fraction. Among the different fractions of the heavy fraction,humic acid contained the highest concentration of PAHs, and consequently, the highest removal efficiency of PAHs was also in humic acid. Compared with the light fraction, the heavy fraction has more aromatic compounds and those compounds were broken down during the oxidation process, which may be the removal mechanism involved in the oxidation of high-ring PAHs. Similarly, the enhancement of C= C bonds after oxidation can also explain the poor removal of high-ring PAHs in the light fraction. These results imply that different fractions of soil vary in composition and structure, leading to differences in the distribution and oxidation efficiencies of PAHs.

北京科教园区绿地土壤中多环芳烃的残留特征与潜在风险

科教园区绿地土壤环境质量关系到在其中学习、工作和生活的学生和教职员工的身体健康.本研究对多环芳烃(PAHs)在科教园区绿地土壤中的累积特征、主要来源、潜在健康风险及其与土壤有机质(SOM)的相关关系进行了分析.共采集了北京市城区20所学校和研究机构中的绿地土壤,使用自动索氏-固相萃取-GC/MS联用技术分析了16种PAHs在其中的残留水平.结果表明16种PAHs总浓度范围为194～6 988μg.kg-1,平均值为1 637μg.kg-1.中、高环的PAHs(4～6环)占到了总PAHs浓度的85%.源解析结果显示其主要来源是科教园区内部冬季供暖和食物供应过程中所燃烧的煤.聚类分析显示NAP与其余15种PAHs组份在来源方式上存在明显的区别.除NAP以外,其余15种PAHs含量与土壤有机质之间没有相关关系,推测这15种PAHs组份主要来源于近距离源的一次沉降.北京市科教园区绿地土壤PAHs对生活在其周围的人群产生的终生致癌风险较小,但其间接影响不容忽视.

基于酸碱法和树脂法的土壤多环芳烃分级

分别采用酸碱提取法和非极性离子交换树脂(简称XAD-8树脂)提取法将土壤分为轻组分和重组分(胡敏酸、富里酸、胡敏素),并研究多环芳烃在各组分中的赋存特征。2种方法提取的各种组分物质吸收峰形基本相似,即提取物质一致,但提取物的响应值有明显差别。酸碱分级法和树脂分级法提取的总多环芳烃含量均为轻组高于重组,而重组中多环芳烃主要分布在胡敏素中,分别占重组中多环芳烃总量的54%左右、75%左右。酸碱分级法和树脂分级法提取的多环芳烃总量回收率分别为100.7%和147.2%。