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青藏高原表土中的多環(huán)芳烴和有機(jī)氯農(nóng)藥污染 中國(guó)人口的空間分布格局導(dǎo)致有機(jī)氯農(nóng)業(yè)污染和源自不完全燃燒的多環(huán)芳烴污染主要發(fā)生在東部地區(qū).由于人口密度很低，青藏高原的環(huán)境相對(duì)清潔，因此常被視為全球持久性有機(jī)污染物污染背景區(qū).對(duì)于有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴等具有長(zhǎng)距離輸送潛力的持久性有機(jī)污染物，背景區(qū)也通常能夠檢測(cè)到源自遠(yuǎn)距離源區(qū)的污染物.因此，研究青藏高原環(huán)境中的持久性有機(jī)污染物對(duì)理解這些污染物的全球遷移具有重要意義.

北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院陶澍教授研究組以多環(huán)芳烴(PAHs)、滴滴涕及其代謝產(chǎn)物(DDXs)和六六六的不同異構(gòu)(HCHs)為對(duì)象，采集并測(cè)定了88個(gè)表層土壤中這些污染物的濃度，據(jù)此研究它們?cè)谇嗖馗咴韺油寥乐械暮克健⒖臻g分布特征、譜分布特征以及可能的來(lái)源，相關(guān)研究工作最近在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)期刊Journal of Environmental Monitoring上發(fā)表(JEnviron Monit，2011，13:175).研究的核心假設(shè)是:青藏高原是否可以作為PAHs、DDXs和HCHs全球環(huán)境污染研究的背景區(qū)域.研究區(qū)域可按照其可能的污染來(lái)源和污染程度分為4個(gè)區(qū)域:1)唐古拉山和可可西里之間的無(wú)人區(qū);2)青藏公路格爾木至當(dāng)雄段沿線狹長(zhǎng)低人口密度區(qū);3)拉薩及其周邊地區(qū);4)青海東部人口相對(duì)密集地區(qū).

研究發(fā)現(xiàn)，采集樣品的 PAHs、DDXs和 HCHs含量(均值及標(biāo)準(zhǔn)差)分別為:(51.8 ±38.5)ng·g－1、(0.329 ±0.818)ng·g－1和(0.467 ±0.741)ng·g－1.該水平比東部地區(qū)表土污染濃度高 1—2 個(gè)數(shù)量級(jí)(Eu JSoil Sci，2008，59:1020—1026;Environ Geol，2009，56:1041—1050).這與排放量的空間差異直接相關(guān).根據(jù)最新發(fā)表的排放清單，青藏地區(qū)PAHs排放密度比華北平原高兩個(gè)量級(jí)左右(Environ Sci Technol，2007，41:683—687).除總量外，由于相對(duì)高的遷移能力，研究地區(qū)土壤中低環(huán)PAHs相對(duì)含量高于華北平原.除與其它地區(qū)差別外，這些污染物的含量在研究地區(qū)內(nèi)部也有非常顯著的差異.在1區(qū)和2區(qū)采集土壤中測(cè)得的PAHs含量比3區(qū)和4區(qū)土壤含量低1個(gè)數(shù)量級(jí)，前者高環(huán)化合物相對(duì)含量也低于后者.有機(jī)氯農(nóng)藥在不同子區(qū)域間的差別也達(dá)到2—7倍.土壤持久性有機(jī)污染物的空間分布格局主要受控于來(lái)源和土壤有機(jī)質(zhì)含量(SOC)兩個(gè)主要因素.本研究中PAHs和排放密度及SOC均顯著相關(guān)，且可以根據(jù)SOC對(duì)土壤PAHs含量進(jìn)行粗略估算(r2=0.47).對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥，雖然缺乏排放清單，但仍可以看到DDXs和HCHs與SOC及人口密度之間的顯著相關(guān)關(guān)系，后者可以在一定程度上反映人為排放量.

利用反向氣團(tuán)軌跡模型計(jì)算研究了青藏地區(qū)表土PAHs、DDXs和HCHs的可能來(lái)源.到達(dá)研究地區(qū)的氣團(tuán)多數(shù)來(lái)自西部，僅2、3和4區(qū)的部分氣團(tuán)來(lái)自北、南和東部.1區(qū)和2區(qū)基本無(wú)本地人為排放源，土壤中發(fā)現(xiàn)的微量PAHs主要來(lái)自源于西方的長(zhǎng)距離輸送.相比之下，雖然3區(qū)的氣團(tuán)同樣源自西部，但土壤PAHs含量顯著高于1區(qū)和2區(qū)，這些PAHs應(yīng)當(dāng)主要來(lái)自拉薩及其周邊地區(qū)的局地排放.4區(qū)相對(duì)高濃度的PAHs則與來(lái)自蘭州地區(qū)的輸送有關(guān).雖然沒(méi)有排放清單，但土壤DDXs和HCHs的空間分布格局與PAHs類似，說(shuō)明其來(lái)源的相似性.

綜上所述，極少受本地排放影響的青藏西部和西南部無(wú)人區(qū)，而非整個(gè)青藏高原，可視為東亞乃至北半球持久性有機(jī)污染物長(zhǎng)距離輸送的匯和背景地區(qū).

京津污灌區(qū)蔬菜中多環(huán)芳烴的吸收途徑及潛在風(fēng)險(xiǎn)研究 多環(huán)芳烴是環(huán)境中普遍存在的一類有毒有機(jī)物，由于其具有致癌、致畸、致突變等毒性效應(yīng)而受到廣泛的關(guān)注.膳食途徑是人體暴露于多環(huán)芳烴的主要途徑，而蔬菜在我國(guó)的膳食結(jié)構(gòu)中占很大的比重，因此研究中國(guó)蔬菜中多環(huán)芳烴的吸收特征對(duì)保障食品安全也具有重要意義，尤其是一些曾經(jīng)的污灌區(qū)目前仍是蔬菜的主產(chǎn)區(qū).關(guān)于污水灌溉導(dǎo)致的土壤中多環(huán)芳烴的積累已有廣泛的報(bào)道，但比較污灌區(qū)蔬菜對(duì)多環(huán)芳烴的不同吸收途徑還鮮有實(shí)例研究.近年來(lái)，污灌雖然逐漸被清水或再生水灌溉取代，但關(guān)于蔬菜中多環(huán)芳烴的吸收及潛在風(fēng)險(xiǎn)仍需深入探究.

蔬菜吸收多環(huán)芳烴的途徑在分子水平上無(wú)疑是非常復(fù)雜的過(guò)程，但通常認(rèn)為有兩種主要途徑，即土壤—地下部—地上部途徑和空氣—葉片途徑.土壤—地下部—地上部途徑假設(shè)多環(huán)芳烴是從土壤孔隙水中分配進(jìn)入植物脂肪，隨后吸收轉(zhuǎn)運(yùn)至地上部分，而空氣—葉片途徑則取決于空氣與葉片間的分配以及捕獲的干濕沉降粒子.Trapp和Matthies提出的一維模型充分考慮了這些不同的途徑(Environ.Sci.Technol.1995，29:2333-2338)，被廣泛用于模擬葉狀植物對(duì)有機(jī)物的吸收，已在大量植物和土壤類型及濃度水平下得到驗(yàn)證.

中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心朱永官研究員課題組將這一模型首次應(yīng)用于北京-天津郊區(qū)一些曾經(jīng)的污灌區(qū)，實(shí)地采集種植的蔬菜、土壤樣品，比較蔬菜對(duì)多環(huán)芳烴的不同吸收途徑，以及食用這些蔬菜可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn).相關(guān)研究工作已在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)期刊Journal of Environmental Monitoring上發(fā)表(JEnviron Monit，2011，13:433-439).采集的蔬菜種類包括白菜，油麥菜，韭菜，蘿卜，菜花和油菜.不同蔬菜類型可食部分積累的多環(huán)芳烴濃度有明顯差異，其中蘿卜可食部分積累的最多，而菜花中積累的最少.單個(gè)多環(huán)芳烴的生物濃縮因子(即生物體與土壤中濃度的比值)大致隨辛醇-水分配系數(shù)的升高而減少.一維模型的驗(yàn)證結(jié)果顯示，空氣—葉片吸收模式比土壤—地下部—地上部模式能更好地表征實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果，即大氣沉降是這一地區(qū)蔬菜中多環(huán)芳烴主要的吸收途徑.進(jìn)一步對(duì)攝入蔬菜可食部分可能導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了探討，荷蘭國(guó)家公眾健康與環(huán)境研究院推薦在百萬(wàn)分之一致癌風(fēng)險(xiǎn)下，苯并［a］芘的安全攝入劑量是0.005μg·kg－1bw·d－1，根據(jù)文獻(xiàn)中我國(guó)成人和兒童的蔬菜攝入量及體重平均值，計(jì)算食用這幾種蔬菜導(dǎo)致的苯并［a］芘日攝入量，發(fā)現(xiàn)只有16%的白菜樣品的日攝入量超過(guò)荷蘭的推薦值.本研究證實(shí)隨著污灌被清灌和再生水灌溉的取代，污水灌溉對(duì)土壤多環(huán)芳烴污染的貢獻(xiàn)比例正逐漸降低，但另一方面隨著這一地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)使得大氣沉降對(duì)多環(huán)芳烴污染的貢獻(xiàn)比例日益增大.考慮到蔬菜對(duì)多環(huán)芳烴的吸收取決于蔬菜種類，污染物濃度及當(dāng)?shù)赝寥澜Y(jié)構(gòu)，在其它地區(qū)究竟是以根吸收為主還是以大氣吸收為主還需要不斷驗(yàn)證.