徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙 音 柳 峰 侯亞合

土壤中多氯聯(lián)苯的污染現(xiàn)狀及治理

徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙 音 柳 峰 侯亞合

介紹了國際部分地區(qū)土壤中多氯聯(lián)苯殘留狀況以及國內(nèi)部分地區(qū)進行過的相關(guān)監(jiān)測。明確了治理土壤中多氯聯(lián)苯的意義，并對多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了預(yù)測和展望。

多氯聯(lián)苯 土壤 污染現(xiàn)狀 治理

土壤是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本元素之一，也是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此對土壤污染的治理尤為重要。多氯聯(lián)苯屬于典型的持久性有機污染物，而且分布極廣，不管是對環(huán)境還是對人類都存在巨大的潛在危害，對多氯聯(lián)苯的治理刻不容緩。

一、多氯聯(lián)苯的性質(zhì)

多氯聯(lián)苯（Polychlorinated Biphenyls，簡稱PCBs）是一種人工合成的有機物，它是一系列氯代烴的總稱，其結(jié)構(gòu)就是兩個苯環(huán)以碳碳鍵相連，氯原子取代任何或所有碳原子[1]。氯代可以發(fā)生在10個有編號位置的任何一個或多個，因此在PCBs的家族里有209種獨立的化學(xué)種類。

PCBs難于生物降解，當(dāng)今世界生產(chǎn)和使用這種物質(zhì)的數(shù)量相當(dāng)大。有資料證明，在河水、海水、水生物、土壤、大氣、野生動植物以及人乳、脂肪，甚至南極的企鵝、北冰洋的鯨體內(nèi)，都發(fā)現(xiàn)了PCBs的蹤跡[2]。

二、土壤中多氯聯(lián)苯的污染現(xiàn)狀

1. 螞蚱跳效應(yīng)。

Wania和Mackay認為化合物的物理化學(xué)特性以及一些與冷暖有關(guān)的環(huán)境因素對PCBs“全球分配”的影響可能甚至比PCBs的排放地和傳播途徑更重要，尤其是PCBs在向高緯度遷移的過程中會有一系列相對短的跳躍過程，因為在中緯度地區(qū)季節(jié)變化明顯，在溫度較高的夏季PCBs易于揮發(fā)和遷移，而在溫度較低的冬季POPs又易于沉降下來，總體表現(xiàn)出跳躍式躍遷。一些模型和監(jiān)測數(shù)據(jù)已為上面的假設(shè)提供了證據(jù)，如Muir等在研究有機氯農(nóng)藥在北極湖泊沉積質(zhì)中的空間和時間變化趨勢時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：越易揮發(fā)的有機氯越易在極地地區(qū)積累；有機氯在極地的沉降趨勢和溫帶地區(qū)不同[3]。

2. 國際部分地區(qū)土壤中多氯聯(lián)苯殘留狀況。

自近年來歐盟開展全球環(huán)境中POPs監(jiān)測項目以來，土壤中PCBs污染才開始受到廣泛關(guān)注。由于PCBs是一類親脂性化合物，所以一旦進入土壤，即被土壤有機質(zhì)牢固吸附，很難消失，從而造成土壤PCBs污染。國內(nèi)外有關(guān)PCBs在土壤中污染的報道很多，其污染范圍也很廣[4]。從表1可以看出，我國PCBs污染不是很嚴(yán)重，但在PCBs使用較多（工業(yè)區(qū)、污染農(nóng)田區(qū)等）或放置不當(dāng)?shù)牡貐^(qū)，土壤中PCBs的檢出較高[5]。

3. 我國土壤中多氯聯(lián)苯殘留和分布狀況。

我國目前還沒有普遍針對多氯聯(lián)苯進行相關(guān)的監(jiān)測工作，但是有一些研究人員對部分地區(qū)進行過相關(guān)的監(jiān)測并給出了相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（1）北京地區(qū)。劉耕耘、陳左生、史燁弘[6]等人在2002年10月～2005年11月，利用“五點法”采集了北京不同區(qū)縣的16個土壤樣品，對這16個樣品進行了分析并最終得到數(shù)據(jù)。通過研究，可以得出以下一些結(jié)論：北京土壤中PCBs含量水平處于世界土壤背景范圍內(nèi)，與其它研究相比處于較低水平。北京土壤PCBs的地區(qū)分布，PCBs總含量順序：路邊土＞公園土＞農(nóng)田土＞山地土，城區(qū)及近郊土＞遠郊土。

表 1 國內(nèi)外部分地區(qū)土壤中PCBs殘留狀況[4]

（2）青島地區(qū)。耿存珍、李明倫、楊永亮[7]曾在2005年6月到7月間，采集了青島市所轄的10個區(qū)市的表層土壤樣，采樣點選在農(nóng)田、菜地和靠近公路兩側(cè)的區(qū)域。采用氣相色譜法對青島地區(qū)土壤中的多氯聯(lián)苯的污染現(xiàn)狀進行了研究，研究結(jié)果表明：青島地區(qū)PCBs的含量在3.06～14.88ng/g之間，平均含量為8.04ng/g，總的PCBs檢出率為100%。稍高于未受污染的西藏土壤中PCBs的含量，但與國外土壤的污染水平相比，污染較輕。經(jīng)調(diào)查當(dāng)?shù)夭o點排放源，其可能來源主要是大氣的輸送和沉降以及汽車尾氣的排放和交通工具的泄漏。

（3）哈爾濱地區(qū)。馬萬里、齊虹、孫德智[8]曾在2006年10月對哈爾濱市區(qū)土壤按功能區(qū)布置采樣點，共采集表層土壤樣18個，作為對照，還采集到1個深10m的土樣。為了使土樣具有代表性，對于同一個采樣點采用多點混合的方法，即取表層0～20cm的5個土樣進行混合。經(jīng)過對樣品的分析，得到結(jié)論：哈爾濱市區(qū)表層土壤中PCBs濃度分布在0.025～1.795ng/g之間，平均值為0.545ng/ g，其中最大值出現(xiàn)在市區(qū)主要的工業(yè)區(qū)內(nèi)，與國內(nèi)外其他研究相比該地區(qū)PCBs含量較低；工業(yè)區(qū)、市區(qū)、郊區(qū)、偏遠地區(qū)的表層土壤中PCBs的含量差異明顯，且呈現(xiàn)出濃度遞減的趨勢，工業(yè)區(qū)濃度比偏遠地區(qū)高23.6倍，這可能與污染源、PCBs揮發(fā)性及大氣的傳輸有關(guān)；PCBs同族體的分布主要以五氯聯(lián)苯（Penta-CB）占的比例最高，范圍在20～36之間，郊區(qū)和偏遠地區(qū)低氯聯(lián)苯所占比重較市區(qū)內(nèi)低。

三、治理土壤中多氯聯(lián)苯的意義

使用農(nóng)藥以及過去對含多氯聯(lián)苯的變壓器的物理填埋方法等使PCBs等有機物沉降在土壤中，毒害動植物和人，必須引起高度警惕。經(jīng)過監(jiān)測數(shù)據(jù)比較，可以看出在PCBs使用較多（工業(yè)區(qū)、污染農(nóng)田區(qū)等）或放置不當(dāng)?shù)牡貐^(qū)，土壤中PCBs的檢出較高。土地是人類的衣食之本，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，土地卻遭受到空前的破壞。由于在不同的環(huán)境介質(zhì)間發(fā)生一系列的遷移轉(zhuǎn)化，最終的貯存場所主要是土壤、河流和沿岸水體的底泥中。其中，土壤污染像一把軟刀子，正在剝奪大片肥田沃土的生產(chǎn)力。所以治理土壤中的PCBs也是我們治理環(huán)境污染的重中之重。

四、多氯聯(lián)苯污染土壤修復(fù)的發(fā)展方向

現(xiàn)在國內(nèi)外對于PCBs的治理技術(shù)普遍處于實驗階段，而受PCBs污染土壤的治理研究更是沒有從實驗中走出來，甚至有些還處在理論探討階段，因此迫切需要尋找一種廉價、永久有效而且生態(tài)風(fēng)險小、環(huán)境友好的PCBs修復(fù)方法，生物修復(fù)將會是一個很好的選擇[9]。

[1]趙玉芳.多氯聯(lián)苯(PCBs)的安全處置.環(huán)境保護科學(xué).1993(4).8-10

[2]李森，陳家軍，孟占利.多氯聯(lián)苯處理處置方法國內(nèi)外研究進展.科技縱橫.2004(2).26-29

[3]丁倩.遼東灣地區(qū)大氣和土壤中多氯聯(lián)苯組分特征分析.（碩士學(xué)士論文）.大連海事學(xué)院，2008

[4]陳經(jīng)濤，李克斌，魏紅等.含氯有機污染物多氯聯(lián)苯在我國的殘留和分布.陜西教育學(xué)院學(xué)報.2007(8).76-79

[5]聶志強，李衛(wèi)建，劉瀟威等.土壤環(huán)境中POPs污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)研究進展.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2008，36(15).6478-6480

[6]劉耕耘、陳左生、史燁弘等.北京土壤中的PCBs含量與組成.環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2006年，26(12).2013-2017

[7]耿存珍、李明倫、楊永亮.青島地區(qū)土壤中OCPs和PCBs污染現(xiàn)狀研究青島大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版).2006，21(2).42-47

[8]馬萬里、齊虹、孫德智.哈爾濱市土壤中PCBs的污染現(xiàn)狀研究.環(huán)境保護科學(xué).2008，34(2).67-69

[9]孫紅斌，劉亞云，陳桂珠.微生物降解多氯聯(lián)苯的研究進展.生態(tài)學(xué)雜志.2006，25(12).1564-1569