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水稻多环芳烃在不同器官中的分布 多环芳烃是高度稀释的化合物。植物和蔬菜对多环芳烃和有机氯农药的丰富是链中有机污染物的主要来源之一，也是人类和动物暴露于有机污染物的重要路径。研究表明，植物本身可以形成一种微量的多环芳烃，但现在观察到的许多多环芳烃来自人类污染。到目前为止，人们对植物组织中多环芳烃的起源只有定理性理解，而且不同来源的相对贡献的定量证据非常不足。因此，目前关于多环芳烃及其对植物的影响有许多不同的结论。例如，一些研究人员认为，土壤中的多环芳烃大多集中在根部表面，而不会继续从根部运输。地上部分的多环芳烃主要来自土壤，与土壤含量几乎无关。然而，一些研究表明，植物中的有机污染物的吸收和传播通常不同：stevcevk-juvenor发现，小麦部分的苯浓度高于种子表面。根据siegfried（1975），胡萝卜和厚朴顶部的苯浓度高于底部。mcrcodyjk（1990）报告，大豆地上部分的异环芳烃含量显著高于上部。为了全面了解植物对永久性有机污染物的吸收，了解植物器官和组织的分布，对评价食物安全非常重要。 本研究定点采集不同生长期的水稻植株样品,通过对不同器官中多环芳烃含量的测定,研究其在这些器官中的分布特征和分布随植株发育的变化过程,试图为认识水稻对多环芳烃的吸收和富集过程提供基础依据.无疑,全面了解这样的过程需要更多研究配合,特别是控制条件下的模拟实验. 1 样品处理和测定 选择的样点位于天津市东丽区[φ(N)39°05′45″、λ(E)117°19′57″],距市中心6～7 km,西侧300 m处有津塘高速通过.采集的样品为小站稻(Oryza sativaL.)8315号,属春稻晚熟品种.稻田灌溉用水为雨水加上当地生活污水.4月上中旬开始育秧,10月上旬收割,全生育期为170～175 d.分别于2003年9月6日、16日和10月6日采集了幼穗期、蜡熟期和枯熟期的水稻植株样品,在9月8日、16日和10月6日采集了乳熟期、蜡熟期和枯熟期的水稻籽实样品.密封于采样袋中的样品运回实验室后当天进行分离,分解出第一叶、下叶、穗梗、第一茎、第二茎、下茎和根.对水稻谷粒进行了去壳处理,分为籽实和谷壳两部分.分离后样品剪碎后冷冻干燥(72 h),用粉碎机粉碎,全量转移到广口瓶中,置于保干器内保存. 称取2～3 g样品和等量无水硫酸钠加入34 mL ASE萃取池中,用二氯甲烷/丙酮混合溶液(1 ? 1,V/V)萃取(120 ℃,1 500 psi,加热5 min,静态提取5 min).提取液经旋转蒸发浓缩至1 mL左右,用20 mL浓硫酸分两次磺化,将有机相浓缩至1 mL后将溶液全量转移至长30 cm、内径1 cm的硅胶层析柱上,依次用25 mL正己烷(此部分弃去)和50 mL 2 ? 3(V/V)二氯甲烷/正己烷混合溶液(此部分收集)淋洗,流速为2 mL/min.淋洗液经旋蒸和氮吹浓缩后定容至1 mL待测.样品多环芳烃含量用GC/MSD(Agilent 6890/5973)测定.具体测定方法参见有关文献.每个样品作2 ～ 3个平行.用加速溶剂提取和称量法测定脂含量(部分样品的样品量有限,无法测定),提取条件同前.测定的15种多环芳烃包括:苊烯(Acy)、苊(Ace)、芴(Fle)、菲(Phe)、蒽(Ant)、荧蒽(Fla)、芘(Py)、苯并[a]蒽(BaA)、■(Chr)、苯并[b]荧蒽(Bbf)、苯并[k]荧蒽 (Bkf)、苯并[a]芘(Bap)、茚并[123-cd] 芘(InD)、二苯并[a, h]蒽(DahA)和苯并[ghi]苝(BghiP).多数结果用15种多环芳烃总量(PAH15)表示. 2 结果与讨论 2.1 pah15在水稻根中的富集 3次采样得到的水稻根和土壤中多环芳烃含量如图1所示.随着水稻不断成熟,多环芳烃在水稻根内和土壤中的分布趋势恰恰相反.由于枯熟期样品测定结果有较大随机波动,从图中结果不能对PAH15的积累速率作任何定量讨论.但是从变化趋势可以判断,到水稻接近收割时为止,根部的多环芳烃富集过程尚未达到平衡状态.据3次采样均值计算,PAH15在水稻根中的富集系数为1.5. 2.2 pah15在叶中的富集和释放特性 图2给出的是不同生长期水稻茎(左)叶(右)多环芳烃含量.其中茎分为穗梗(Ear)、第一茎(stem 1, S1)、第二茎(stem 2, S2)和下茎(lower stem, S3),叶则包括第一叶(leaf 1, L1)和下叶(lower leaf, L2). 从图2-A可以看出,无论何时,穗梗中PAH15含量均显著高于植株茎,三期平均差别接近3倍.其原因或许与其中脂含量的差别有关,由于同样原因,叶组织PAH15平均含量显著高于稻茎,PAH15和脂之间关系将在下文详细讨论.与穗梗和茎之间的差别相比,第一、