城市表层土壤中PAHs的功能区差异与季节变化.pdfVIP

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持久性有机污染物论坛2008暨第三届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集 城市表层土壤中PAHs的功能区差异与季节变化 王震’,一,杨萍1,陈景文p,乔显亮 (1工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连理工大学环境科学与工程系,大连116024;2国家 海洋环境监测中心,大连116023;‘联系人,E—mail:jwchen@dlut.edu.cn) 1.引言 多环芳烃(P}AHs)是环境中普遍存在的一类持久性有毒物质,主要来源于化石燃料和有机物质的 不完全燃烧和高温裂解过程。PAHs会通过气相和颗粒物的二l:湿沉降过程进入上壤,由于土壤富含 有机物质,使得土壤成为环境中PAHs的一个主要莆积库。城IH是PAHs的蕈污染地区,凶此,考 察城市地区表层土壤中PAHs的水平和分布特征,能够有效指示该城市地区环境中PAHs的污染状 况。本研究以大连地区为研究区域,考察PAHs在大连不同功能区表层土壤中分布特征以及春秋季 节间的变化趋势。 2.材料与方法 土壤样品分别采集于2005年4月和lO月。在大连市区及郊区共采集样品17个,分别代表了 风干,磨碎,过60目筛,避光低温保存。 称量5g土壤,加入无水硫酸钠以去除水分,加入活化铜粉以除硫。超声萃取2次,每次用30 mL-内酮和二氯甲烷(体积比l:1)混合液萃取30min,合并萃取液。旋转蒸发浓缩,过活化硅胶柱去 除极性组分,再浓缩后换乙腈作溶剂,氮吹至lmL。 LC.PAH 使用Agil∞tll00型唧LC(配可变波长荧光检测器)定量分析。色谱柱为为Supelcosil (250×4.6衄i.d.,5 pm,Supelc0)。流动相采用水和已腈梯度淋洗。定量检测的15种PAHs分别为: 萘、苊、芴、菲、蒽、荧葸、芘、苯并(a)葸、屈、苯并(b)荧葸、苯并(k)荧总、苯并(a)芘、二苯并 hh)葸、茚并(1’2,3.cd)芘和苯并(岛h,i)花。 3.结果与讨论 3.1不同环数PAHs功能区分布的差异 图l给出了大连地区表层土壤中不同环数PAHs组成的三角分布图。由图l可以看出,农村地区3 的比例降低(小于O.25),5+6环的比例增加(O.25-o.50)。4环PAHs随着远离交通区,比例逐步降低。 不同环数PAHs在各功能区的比例具有不同的特点,这种变化反映了PAHs在城市不同功能区长距离 迁移能力的变化。 由于PAHs具有半挥发性,会同时存在于大气和大气颗粒物上,随着颗粒物的飘动而发生迁移, 并最终通过干湿沉降过程进入土壤。不同环数P:AHs的挥发性(即过冷液体饱和蒸气压,poL)著异较 大,从萘的O.44 mmHg到茚并(1,2,3.cd)芘的6.25×1o-H姗Hg,相差达到13个数量级,这种差异导 致了P:AHs在气.固问的分配差异,进而影响其长距离迁移能力。5环和6环PAHs由于poL较低,容易吸 附在空气颗粒相上而通过干湿沉降沉积在源的附近,而3环PAHs则易存在于气相中,与大环PAHs 相比,更易于进行长距离迁移。 3.2季节变化 图2给出了大连地区春季和秋季土壤中不同环数PAHs浓度比值的中间值。对所有PAHs。春 季土壤中的PAHs浓度均大于秋季土壤(即比值均大于1)。这主要由于两种原因:一,由于大连地 处我国东北地区,冬季寒冷,所以用于取暖的各类燃料的燃烧过程要比夏秋季节为多,向环境排放 的PAHs的量要多于夏秋季节;二,夏秋季节气温较高,日照较强,队Hs易于从土壤中向大气挥 持九生有机污染物论坛2008暨第=*持久-&有机污染物全国学术研讨会论‘熹 控,井【l强化了备种损失过栏.而冬舂幸节温度鞍低,PAHs生倾¨干冷|疑结进^十壤,肾解过鞋 也较弱。所咀,存平f壤中的PAHs青量尝高于被学。 此外.汁京到小川“数PAHs舟春秋币节的比值十尽榭同.如2耶PAl{s的L匕佰为179,m3 环的降到了1 s的诳 42,高环PAI{s驯降到了120以F。这表明,虽然季节的变化会蚶土壤巾PAII Jl产牛一定的彤响.f日对不同环数I强Hs的影响程度是不一忏的。对低环PAHs,季节俐的坐化幅 度柑对较大,而高环PAHs的变化鞍小。

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