根系分泌物及其組分對土壤中多環(huán)芳烴的活化作用.pdf

1、目前我國土壤有機污染問題突出,如何控制與修復土壤有機污染,實現土壤資源的可持續(xù)利用已成為各界關注的焦點之一。但是,多環(huán)芳烴(PAHs)類化合物易被土壤吸附固定,其活化及生物可利用性是影響修復效率的關鍵因素。研究根系分泌物對土壤中PAHs的活化作用,將為深入探討PAHs在根際土壤中的生物可利用性、評價其作物污染風險、提高修復效率等提供基礎依據。
　　 本文在評述根系分泌物及其組分在有機污染土壤修復中作用研究現狀的基礎上,以菲和芘為

2、PAHs代表物,從土壤中PAHs的有效性、吸附、脫附等三個方面,研究了根系分泌物及其組分對土壤中PAHs的活化作用。主要研究結果如下:
　　 (1)采用批量平衡試驗法,研究了模擬根系分泌物(ARE)及其低分子量有機酸(LMWOA)、氨基酸和糖等組分對黃棕壤吸附菲的影響。在供試根系分泌物及其組分的影響下,黃棕壤對菲的等溫吸附曲線顯著地呈線型,分配作用是黃棕壤吸附菲的主導機制。供試根系分泌物及其組分對黃棕壤吸附菲有抑制作用,且抑制作

3、用隨著加入量的增加而增強.例如,加入67.1g·L-1蘋果酸后,土壤吸附菲的Kd和Koc值分別從998.3L·kg-1和69909.0L·kg-1下降至521.7L·kg-1和36534.0L·kg-1,比對照低47.7％。與氨基酸和糖相比,LMWOA對土壤吸附菲的抑制作用更強,各種根系分泌物組分對菲吸附的抑制作用強弱順序為:檸檬酸＞草酸＞蘋果酸＞＞丙氨酸＞絲氨酸＞果糖。分析了黃棕壤吸附菲的平衡溶液中水溶性有機質(DOM)和金屬離子的濃

4、度,發(fā)現加入根系分泌物及其組分后DOM濃度略有增大,金屬離子濃度顯著增加,金屬離子溶出導致土壤有機.無機復合體中固相有機質釋放、成為DOM,而溶液中DOM與菲的結合作用抑制土壤對菲的吸附,這是供試根系分泌物抑制土壤吸附菲的主要原因。
　　 (2)采用批量平衡試驗法,研究了模擬根系分泌物及其組分對黃棕壤中PAHs脫附的影響。發(fā)現,供試模擬根系分泌物或其組分均促進了黃棕壤中菲的脫附。土壤中菲的脫附量隨著老化時間延長而降低。與ARE、

5、氨基酸和果糖相比,低分子量有機酸對土壤中菲和芘脫附的影響更為顯著.例如,加入65g·L-1的檸檬酸、蘋果酸、草酸、絲氨酸、丙氨酸、果糖和ARE后,土壤中菲的脫附量分別由對照的10.7mg·kg-1增加到20.6、15.8、17.6、9.4、11.1、11.4和17.8mg·kg-1。揭示了根系分泌物及其組分影響黃棕壤中PAHs脫附的作用機理。
　　 (3)研究了模擬根系分泌物及其組分對黃棕壤中PAHs有效性的影響。向PAHs(菲

6、和芘)污染黃棕壤中加入根系分泌物并培養(yǎng)30天后,用正丁醇提取土壤中有效態(tài)的菲和芘.與對照相比,加入20.0g·kg-1左右的檸檬酸、蘋果酸、草酸、絲氨酸、丙氨酸、果糖和ARE后,滅菌土壤中菲的可萃取態(tài)含量分別由對照的8.1mg·kg-1。增加到40.4、34.8、40.9、24.6、26.2、20.4和39.3mg·kg-1。多環(huán)芳烴種類不同其可萃取態(tài)含量存在差異,高分子量、多苯環(huán)的PAHs的有效性較低;加入20.6g·kg-1ARE,