辽宁地区土壤中PAHs的分布特征及来源.pdfVIP

持久性有机污染物论坛2007暨第二届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集 辽宁地区土壤中 PAHs 的分布特征及来源 * 王震，陈景文 ，杨萍，田福林 (大连理工大学 环境科学与工程系 大连 116024；*联系人，E-mail ：jwchen@dlut.edu.cn) 1. 引言 多环芳烃(PAHs)主要源于人类活动中化石燃料和有机物质的不完全燃烧，它们具有持久性、亲 脂性、长距离迁移性和“三致”毒性。土壤是环境中PAHs 的一个主要的汇。因此，考察土壤中PAHs 的水平以及分布特征，能够指示区域内PAHs 的污染状况。 辽宁省是我国重要的老工业基地之一，以重工业为主的产业结构，使得能源消耗较大，环境污 染严重，不利于地区的可持续发展。目前对该地区环境介质特别是土壤中的持久性有机污染物的相 关研究还很少，因此本研究考察了辽宁地区土壤中PAHs 的分布特征和来源类型。 2. 材料与方法 2.1 样品采集 土壤样品分别采集于2005年9月和2006年4月。为保证样品的代表性，在每个城市均采集了城市 地区和远离城市的偏远地区的土壤样品。样品在室温下自然风干，磨碎，并过60 目筛，避光低温保 存。 2.2 样品前处理 准确称量5 g土壤样品，加入无水硫酸钠和铜粉。超声萃取2次，每次用30 mL丙酮和二氯甲烷(体 积比1:1)混合液萃取30 min 。合并萃取液，经真空旋转蒸发仪在40°C恒温下将样品浓缩，然后用硅 胶柱去除极性组分。再浓缩后用已腈定容至1 mL。 2.3 分析测定 使用Agilent 1100 型高效液相色谱(配可变波长荧光检测器)对PAHs进行定量分析。色谱柱为 Supelcosil LC-PAH (250 × 4.6 mm i.d., 5 μm, Supelco) 。操作条件是：进样体积为5.0 μL ，柱温为30.0 °C，流速为2.0 mL/min ，流动相采用水和已腈梯度淋洗。本研究的15种优控PAHs为：萘、苊、芴、 菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、茚并 (1,2,3-cd)芘和苯并(g,h,i)苝。 3. 结果与讨论 3.1 分布特征 菲、荧蒽、芘和苯并(b)荧蒽是辽宁地区土壤中含量最高的四个化合物，分别占PAH 总量(ΣPAHs) 的18.3%、16.8%、15.0%和9.8% 。与其他地区相比，辽宁土壤中PAHs 的一个显著特征是菲的比例 较高。如韩国农业用地土壤中菲的比例为9.8%，北京郊区土壤中为10.1%，天津地区为10.3%。不 同地区土壤中菲的含量差别主要是由于能源消费模式的不同造成的。Li 等人报道，在燃煤过程中释 放出的颗粒相PAHs 中，菲的比例超过30% 。Xu 等人也指出，木材的燃烧也会释放出较多的菲。 所以，菲的含量较高表明，辽宁地区煤和生物质在能源消费中所占比例较高。 不同来源的PAHs 在化合物的组成特征上会有一定的差异。图1 给出了四个典型采样点土壤中 菲占ΣPAHs 的比例变化情况。可以看出，随着采样点逐渐接近人口密集地区，菲的比例逐渐降低。 这种变化从一个侧面说明不同采样点土壤中PAHs 的主要来源的类型及源的强度有差别。相对于其 他三个采样点，煤和生物质燃烧对A 点PAHs 的贡献率最大，而对D 点的贡献率最小。因此菲与 ΣPAHs 的比例变化可以从侧面证明，某一样点的PAHs 是否主要来自煤和生物质的燃烧。另外，春 71 持久性有机污染物论坛2007暨第二届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集 季土壤中菲的比例要大于秋季样品，一方面表明冬春季节煤炭或生物质的燃烧强度要大于夏秋季 节，另一方面可能是由于温度的升高使得菲的挥发量较多，导致菲在ΣPAHs 中的比例下降。 20 15 春季 秋季 12 % 15 例 比