广东清远电子垃圾污染区多环芳烃含量、组成及其在土壤—植物系统中的分配

【摘要】多环芳烃(PAHs)虽然尚未进入《斯德哥尔摩公约》,但是它具备一切持久性有机污染物(POPs)的典型特征。清远龙塘镇作为全国乃至世界上最主要的电子垃圾拆解区之一,其处理方式的粗犷以及各项政策和法律制度的不健全,导致大量污染化合物进入周边环境。本文以广东省清远市龙塘镇电子垃圾拆解区环境介质中的多环芳烃作为研究对象,考察其在电子垃圾焚烧点周边的植物与土壤中的含量水平、分布规律以及组成情况,为利用植物修复生态环境,特别是为根际修复PAHs提供相关的科学依据。本文采集了清远龙塘电子垃圾区11种不同植物的根际土壤、非根际土壤、对应植物根部以及植物茎叶样品。对22个土壤(11个根际土壤和11个非根际土壤)的PAHs含量进行测定,结果显示根际土壤的多环芳烃含量范围是133-626ngg,而非根际土壤的多环芳烃总含量范围在59.8-816ngg。在组成上,根际土壤与非根际土壤均主要以4环化合物为主,均占总PAHs含量近50%。且其含量分布趋势非常相似。从来源上分析,PAHs在非根际土壤中的变异系数大于根际土壤。证明非根际土壤的污染组成主要还是受到来源所影响而且其受TOC的影响较大,其主要来源是电子垃圾焚烧点源污染,而根际土壤主要来自根际活动的降解,以及大气沉降所附着于表层的污染。同时对22个植物样品(包括11种植物的植物茎叶以及植物根部)进行PAHs含量测定,其中植物茎叶的总含量范围是96.1-389ngg,而植物根部的范围是144-605ngg,浓度均较高。在组成上植物茎叶与植物根部以3环化合物为主,其占总PAHs含量分别为54.1%以及63.2%,且其含量分布趋势非常相似。高分子的多环芳烃化合物InD-茚并[1,2,3-cd]芘,DiB–二苯并[a,h]蒽,BghiP-苯并[ghi]芘在植物茎叶及植物根部的含量均为O。这是因为多环芳烃的性质导致高分子化合物在土壤颗粒结构中难以转移,难以被植物体吸利用。从来源上分析,]PAHs在植物根部的变异系数大于植物茎叶。证明植物根部的污染组成主要还是受到来源所影响,其主要是受电子垃圾焚烧点源影响。而植物茎叶中,由于受到外界大气,以及污染物经过根际作用后往茎叶部位运输的原因,因此其来源比较复杂。经过对比研究发现,单子叶植物根际对PAHs的降解效率更高,直根系植物其根际降解作用能力较低。根际土壤与植物茎叶PAHs含量及组成在一定程度上存在相关,说明他们的污染来源有相似性。而植物根部、根际土壤以及非根际土壤的相似性不显著,表明受植物根系分泌物及根际微生物等的影响,根际土壤PAHs的含量和组成显著不同于非根际土壤,植物对土壤的修复主要集中在根部活动。
【作者】朱浩霖；
【导师】陈亚华；罗春玲；
【作者基本信息】南京农业大学，植物学，2013，硕士
【关键词】多环芳烃；电子垃圾；土壤；植物；根际修复；

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