王倩
摘 要:為研究華東某地區(qū)永久基本農(nóng)田土壤中多環(huán)芳烴的組成、來(lái)源及污染評(píng)價(jià)。系統(tǒng)采集永久基本農(nóng)田的表層土壤樣品,對(duì)16種優(yōu)先控制的多環(huán)芳烴單體含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明,永久基本農(nóng)田表層土壤中多環(huán)芳烴主要來(lái)自煤、木材的燃燒;主要超標(biāo)污染物為苯并[a]芘、苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、二苯并[a,h]蒽。
關(guān)鍵詞:多環(huán)芳烴;空間分布;源解析;污染評(píng)估
多環(huán)芳烴(英文全稱是Polycyclic aromatic hydrocarbons,簡(jiǎn)要稱其為PAHs)其本身就是土壤內(nèi)經(jīng)常性具有的一種長(zhǎng)時(shí)期的有機(jī)性污染物,但是其自身一般具備導(dǎo)致畸形、癌癥以及基因突變等相關(guān)特單,由此受到國(guó)內(nèi)外相關(guān)人員的極度關(guān)注。針對(duì)華東某地區(qū)的永久基本農(nóng)田,該調(diào)研活動(dòng)研究通過(guò)將美國(guó)環(huán)保單位所確定為環(huán)境優(yōu)先管控污染物中十六類PAHs當(dāng)做自己調(diào)研的主要對(duì)象,開(kāi)展表層土壤多環(huán)芳烴(PAHs)分布特征、來(lái)源分析及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
1 研究方法
1.1 樣品采集及預(yù)處理
根據(jù)華東某地區(qū)土地利用現(xiàn)狀,利用4km×4km的采樣密度進(jìn)行網(wǎng)格化布點(diǎn),采樣時(shí)每個(gè)樣點(diǎn)的所在地塊均大于100m×100m。在地塊內(nèi)按照9點(diǎn)組合法采樣,即將地塊大致等分成9塊,在每小塊的中心位置各采集部分樣品,然后將9部分樣品按照均勻法組合成一個(gè)樣品。
1.2 樣品測(cè)試
把風(fēng)干之后的土壤樣品取十克備用,同時(shí)添加五十毫升的二氯甲烷進(jìn)行浸泡過(guò)夜,之后添加兩百毫升的二氯甲烷放置在圓底燒瓶之內(nèi)。之后在五十?dāng)z氏度內(nèi)抽提長(zhǎng)達(dá)兩天使得其得以旋轉(zhuǎn)蒸干,等到正己烷溶劑被替換以后濃縮到一到兩毫升,使得其進(jìn)行不斷的凈化。
1.3質(zhì)量控制
1.3.1現(xiàn)場(chǎng)和運(yùn)輸質(zhì)控
采集現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制樣一般是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)品質(zhì)管控以及現(xiàn)場(chǎng)樣品采集的主要方式。能夠從最初的樣品采集一直到實(shí)際樣品運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)研究等多種階段對(duì)數(shù)據(jù)的自身品質(zhì)進(jìn)行體現(xiàn)。
1.3.2實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控
★ 由有資質(zhì)的人員和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工作和實(shí)驗(yàn)室分析;
★ 樣品的分析過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行內(nèi)部的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制程序;
★ 每一批樣品的實(shí)驗(yàn)室空白樣品濃度和加標(biāo)回收控制濃度均在可接受范圍內(nèi)。
2 結(jié)果與討論
2.1永久基本農(nóng)田土壤中多環(huán)芳烴(PAHs)的含量特征
依照相關(guān)環(huán)數(shù)存在的差異性,能夠把十六類PAHs劃分成2到3環(huán)PAHs、4環(huán)PAHs以及5到6環(huán)PAHs。這種農(nóng)業(yè)用地土壤實(shí)際檢測(cè)樣品內(nèi),2到3環(huán)的PAHs大約是TPAHs的2.88%~87.68%,整體平均值大約是38.79%,而4環(huán)則大約是TPAHs的1.67%~66.33%,整體平均數(shù)值大約是40.18%,5到6環(huán)大約是TPAHs的2.47%~74.64%,平均為21.33%。因此,永久基本農(nóng)田表層土壤中PAHs以中低環(huán)(2環(huán)~4環(huán))為主。
2.2永久基本農(nóng)田土壤中PAHs源解析
通過(guò)相關(guān)調(diào)查研究得知,農(nóng)業(yè)土壤用地中比較具有代表性的具有內(nèi)源性的多環(huán)芳烴大約是1到10 ng/g,一般主要來(lái)源于植物自主性的分解以及自然火災(zāi)所產(chǎn)生。
如上圖所示,永久性的基礎(chǔ)性農(nóng)業(yè)用地土壤內(nèi)部Ant/(Ant+Phe)具有的比值區(qū)域大概位于0到0.44之間,該具體數(shù)值表示了石油源的實(shí)際存在,其大概和農(nóng)業(yè)土地中廢水澆灌存在一定的聯(lián)系。而一比值提示了石油源的存在,可能與農(nóng)用地廢水灌溉有關(guān)。
2.3永久基本農(nóng)田土壤中PAHs污染評(píng)估
依照歐洲區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)土地內(nèi)多環(huán)芳烴實(shí)際含量以及具體分布狀況來(lái)講,把農(nóng)業(yè)用地內(nèi)多環(huán)芳烴實(shí)際具有的污染程度一般劃分為下列四種水平:包含了嚴(yán)重污染(實(shí)際含量大于1000μg/kg)、中等污染(實(shí)際含量位于600到1000μg/kg之間)、輕度污染(實(shí)際含量位于200到600μg/kg之間)以及無(wú)污染(實(shí)際含量小于200μg/kg)等。全地區(qū)永久基本農(nóng)田52.60%面積未遭受污染,37.30%面積處于輕度污染水平,5.05%面積為中度污染水平,5.05%面積為重度污染水平。
3 結(jié)論
本文中對(duì)華東某地區(qū)永久基本農(nóng)田土壤中優(yōu)先控制的16種典型PAHs的含量進(jìn)行監(jiān)測(cè),ΣPAHs的檢出率為100%。永久基本農(nóng)田表層土壤中PAHs以中低環(huán)(2環(huán)~4環(huán))為主,而工業(yè)用地表層土壤中PAHs以中高環(huán)(4環(huán)~6環(huán))為主。
運(yùn)用同分異構(gòu)體比值法和主成分分析法識(shí)別PAHs來(lái)源,同分異構(gòu)體比值法顯示該地區(qū)永久基本農(nóng)田土壤中PAHs主要來(lái)源于石油源、煤和木材燃燒。
運(yùn)用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行土壤標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行永久將基本農(nóng)田土壤中PAHs污染評(píng)估。華東某地區(qū)永久基本農(nóng)田土壤中PAHs和苯并[a]芘的平均濃度與國(guó)內(nèi)其他研究結(jié)果屬同一數(shù)量級(jí),有89.9%面積未遭受污染或輕度污染水平,94.81%監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的苯并[a]芘濃度低于加拿大農(nóng)業(yè)區(qū)域土壤PAHs的治理行動(dòng)值。
參考文獻(xiàn)
[1]呂金剛,畢春娟,陳振樓,等.上海市崇明島農(nóng)田土壤中多環(huán)芳烴分布和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué),2012,33(12):4270-4275.
[2]丁愛(ài)芳.江蘇省部分地區(qū)農(nóng)田土壤中多環(huán)芳烴(PAHs)的分布與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
(作者單位:上海市地質(zhì)勘查技術(shù)研究院)