土壤团聚体结构对多环芳烃老化和生物有效性的影响

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjj1993930
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类具有致癌、致畸和致突变的疏水性有机污染物(HOCs),其中16种为US EPA优控污染物。土壤是PAHs主要的陆地贮存库。由于PAHs具有脂溶性,能够通过食物链危害人体健康,因此对于PAHs污染土壤的治理已成为科学界关注的热点问题。芘可用作PAHs的代表物,本文从土壤团聚体的角度,选取有机质(OC)含量不同的土壤分别模拟了芘在土壤不同大小团聚体中的老化行为,同时利用本实验室筛选的芘的高效降解菌PyB-10(壤霉菌属,Agromyces sp.)研究了人为添加和野外污染土壤不同粒径大小团聚体(粗砂粒、细砂粒、粗粉粒、细粉粒和粘粒)中PAHs的生物有效性,并利用傅立叶变换红外光谱仪、多站扩展式全自动快速比表面与孔隙度分析仪、元素分析仪等手段分析了土壤团聚体有机碳含量、有机质的结构特征以及比表面积和孔隙分布等理化性质,探究了不同团聚体中PAHs老化现象和生物有效性的差异及其主要影响因素。结果如下:(1)向有机碳含量不同的红壤(1.54%OC)和潮土(4.35%OC)的原土及其不同团聚体组分中人为添加芘,培养240天,研究了土壤中芘的可提取量随老化时间的变化,结果表明,人为添加芘在红壤和潮土的原土及其各团聚体组分中均发生了明显的老化现象,随着芘进入土壤时间的延长,芘的可提取量都逐渐减小。对有机碳含量低的红壤来说,原土中芘的可提取量下降最快,其次为细砂粒。老化240天后,抑菌处理的粘粒和细粉粒中芘的可提取量分别为添加量的36.4%和67.6%,可提取芘的减少量明显低于其它团聚体组分(>97%)。原土及各团聚体组分中芘的可提取量与其平均孔径、总孔体积、微孔体积、介孔体积和PF6 nm(土壤中<6 nm的孔隙积累体积)以及有机碳归一化的PAHs含量(PAHoc)、比表面积归一的PAHs含量(PAHssa)和微孔体积归一的PAHs含量(PAHmv)都呈极显著正相关(p<0.01)。对有机碳含量高的潮土来说,原土和各团聚体组分中芘可提取量的动态变化可用一级动力学模型很好地拟合,其中芘的可提取量下降速率(k值)从大到小依次为原土>细砂粒>粗粉粒>粗砂粒>细粉粒>粘粒。k值与原土和各团聚体组分的平均孔径、总孔体积、微孔体积、介孔体积和PF6 nm以及PAHoc都呈显著性负相关关系(p<0.05)。老化240天后,原土和各团聚体组分中芘的可提取量与平均孔径、总孔体积、PF6 nm都呈显著性正相关(p<0.05),与PAHssa呈极显著正相关(p<0.01)。(2)向有机碳含量不同的红壤(1.54%OC)和潮土(4.35%OC)的原土及其不同团聚体组分中人为添加芘,研究了不同老化时间下降解菌PyB-10对原土和不同团聚体组分中芘的降解。结果表明,红壤中,在芘老化30天的时间内,原土和各团聚体组分间芘的微生物降解没有明显的差异,芘的降解率都大于95%。随着老化时间的延长,各组分中芘的降解率表现出显著的差异。粘粒和细粉粒中芘的降解率基本不随老化时间发生明显的变化,而原土和其余团聚体组分中芘的降解率从98.4%99.0%下降到11.1%37.3%。潮土中,原土各团聚体组分中芘的降解率随老化时间的延长均呈不断下降的趋势,降解率从初始的85.8%96.5%下降到19.4%35.5%。两种土壤的原土及其不同团聚体组分中芘的微生物降解率随老化时间的变化有着不同的变化趋势,可能与有机质的含量和结构特征、团聚体的团聚结构以及孔隙大小组成等影响因素的综合效应有关。(3)向有机碳含量不同的野外PAHs污染土壤(褐土2.39%OC和水稻土1.55%OC)的原土和团聚体中添加降解菌PyB-10进行了30天的降解实验,结果表明,褐土和水稻土的原土以及各团聚体组分中PAHs含量都有明显降低。对褐土来说,原土和各团聚体组分中23环PAHs的降解率都很高,为32.3%61.43%。PAHs总量的降解率为粘粒(72.2%)>粗砂粒(52.7%)>细粉粒(39.4%)>原土(38.6%)>粗粉粒(25.6%)>细砂粒(20.5%),原土和各团聚体组分中PAHs总量的降解率与PAHmv和PAHssa呈显著性正相关(p<0.05)。对水稻土来说,原土中芘的降解率最高,为34.4%。除细砂粒与粗粉粒外,其它各组分中PAHs总量都有显著降低(p<0.05),PAHs总量的降解率为粗砂粒(47.7%)>粘粒(38.3%)>原土(21.8%)>细粉粒(19.5%)>粗粉粒(14.46%)>细砂粒(6.4%),PAHs总量的降解率与土壤理化性质没有明显的相关性。
其他文献
采用数值模拟方法研究流固耦合问题逐步成为近些年来的焦点。浸没光滑点插值方法(IS-PIM)基于浸没类方法的思想,采用分区域求解的技术,通过引入虚拟流体来求解流固耦合系统。
目前,锂离子电池的研究已经达到瓶颈,且有毒的金属盐会对环境造成破坏,不符合可持续发展的理念。因此发展资源丰富,环境友好的新型储能电极材料势在必行。有机电极材料的兴起
目的:观察康柏西普以治疗和延长(Treat and Extend,T&E)方案和“pro re nata”(PRN)方案对新生血管性年龄相关性黄斑变性(neovascular age-related macular degeneration,nAMD)患者治疗及随访12个月的疗效及注药次数并分析比较两种方案差异,为临床用药方案提供参考。方法:29例新确诊的nAMD患者随机分为T&E
电子设备的发展趋势决定其小型化和多功能化,会使其功耗增大、单位容积发热量明显提高。采用相变材料作为冷却介质是实现设备大规模化、高性能化且满足数据机房高热流密度散
昆虫遇到不利自身发育条件时会表现出发育停滞的现象,研究称这种现象为滞育(diapause)。昆虫在各个时期均可以发生滞育,但是对某一种昆虫而言,发生滞育的时期通常是固定的。
热式质量流量计可以直接测量出被测气体的质量流量,可测流量范围比较大,广泛应用于化工和发电等领域。针对核电站空调通风系统等的通风流量测量问题,由于其工作条件较为恶劣
全钒液流电池(VRFB)作为一种有前景的大型储能系统,实现可再生能源的重复循环使用。通过电能和化学能的可逆转化,提供了稳定、低污染的能源供给。作为关键组件的质子交换膜(P
磁州窑是中国古代北方著名的民间瓷窑,其生产以磁州这个行政区划为主,故而有“磁州窑”之称。磁州窑器物造型多样,装饰工艺丰富,尤以“白地黑花(褐彩)”最具特点,装饰内容极富民间特色,装饰手法灵活,题材多样,承载的文化信息广泛,为学术界在研究陶瓷方面提供了重要课题。磁州窑的装饰工艺多种多样,在广泛的生产传播中,其技艺还影响到世界多个国家,在世界陶瓷史上占据重要地位。磁州窑文化是中华民族优秀的非物质文化遗
伴随着风电发展,越来越多的大规模风电场建成投运。由于风电出力随机性及波动性等技术难题短期内得不到彻底攻克,风电并网为电力系统带来了多方面不利影响,如系统功角、电压
基于科里奥利力原理的科氏质量流量计能够直接测量流体的质量流量,不受外界温度、压力的影响,测量精度高、重复性好。两线制流量计具有产品成本低、电流环抗干扰能力强、通讯