水溶性有機(jī)物對(duì)土壤-植物體系中多環(huán)芳烴（菲）的生物毒性影響.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是指一類含有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)，以線狀、角狀或簇狀排列的稠環(huán)型化合物。這類物質(zhì)具有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突性，是一類持久性難降解有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)，因此PAHs在環(huán)境中的生物地球化學(xué)行為備受關(guān)注。水溶性有機(jī)物(Dissolved organic matter，DOM)是陸地和水生生物系統(tǒng)中普

2、遍存在的物質(zhì)，在植物根際、有機(jī)肥料或有機(jī)廢棄物施用地的土壤環(huán)境中含量尤其較高。它對(duì)土壤和水環(huán)境中養(yǎng)分和污染物的活化和遷移有較大的影響。研究環(huán)境中DOM與PAH的s相互關(guān)系對(duì)了解影響PAHs環(huán)境行為的因素和影響機(jī)制，以及科學(xué)地對(duì)PAHs的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)意義重大。本論文以農(nóng)業(yè)上常用的有機(jī)物料-污泥、豬糞和綠肥為DOM的提取原料，以菲(Phe)為PAHs的代表，通過室內(nèi)試驗(yàn)和水培生物學(xué)等試驗(yàn)研究了水溶性有機(jī)物對(duì)土壤-植物體系中多換芳烴的生物毒性

3、的影響。 采用小麥根伸長(zhǎng)抑制試驗(yàn)，研究了菲(Phe)、芘(Pyr)對(duì)土壤中小麥的生物毒性。結(jié)果表明，Phe、Pyr對(duì)小麥發(fā)芽與根伸長(zhǎng)均有明顯的抑制作用，土壤中Phe、Pyr濃度與小麥種子的發(fā)芽指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)性(r<,phe>=-0.9708,r<,Pyr>=-0.9714)，與根伸長(zhǎng)抑制率呈顯著正相關(guān)性(r<,Phe>=0.9705,r<,Pyr>=0.9752)。Phe、Pyr對(duì)小麥根毒害的敏感區(qū)間濃度分別為0～200mg／

4、kg和0～300mg／kg。Phe、Pyr污染土壤的小麥根伸長(zhǎng)半數(shù)抑制濃度則分別為200mg／kg和500mg／kg。小麥對(duì)土壤中Phe的毒害更為敏感。PAHs對(duì)小麥發(fā)芽與根伸長(zhǎng)的抑制程度與其結(jié)構(gòu)和溶解度顯著相關(guān)，且隨著溶解度的增大和苯環(huán)數(shù)目的減少而增加。研究顯示，PAMs因會(huì)降低土壤的土水勢(shì)，且土水勢(shì)降低的程度隨著PAl-Is溶解度的增大而增大，這正是Phe、Pyr抑制小麥在土壤中發(fā)芽和根伸長(zhǎng)的重要原因之一。 采用生物培養(yǎng)和物

5、理化學(xué)試驗(yàn)，研究了水溶性有機(jī)物(DOM)對(duì)土壤中菲(Phe)生物毒}生的影響。結(jié)果表明，DOM的存在會(huì)降低Phe的生物毒性，但是降低程度與其疏水性組分含量和表面活性有關(guān)，且Phe生物毒性的降低程度隨DOM濃度的增大而增大。DOM降低土壤中Phe的生物毒性的重要原因是由于由于DOM均具有表面活性，DOM的存在可以提高Phe污染土壤的表層土水勢(shì)所致。 水培條件下，小麥幼苗早期生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明：Phe抑制了小麥的生長(zhǎng)，抑制率達(dá)到40.

6、19％，DOM加劇Phe對(duì)小麥生長(zhǎng)的抑制作用，使抑制率達(dá)到43％以上。小麥可吸收和富集水培液中的Phe，而DOM則明顯促進(jìn)小麥對(duì)Phe的吸收和富集，使根系對(duì)Phe的濃縮系數(shù)達(dá)到25L/kg以上。此外，DOM還促進(jìn)Phe由根部向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)。說明在水培條件下，DOM對(duì)水的有效性影響很微小，因此DOM更多是通過其表面活性增加了Phe的水溶性，進(jìn)而提高了Phe的生物毒性而表現(xiàn)出DOM存在加劇了Phe對(duì)小麥生長(zhǎng)的抑制的現(xiàn)象。研究還發(fā)現(xiàn)，Phe的加入