珠江三角洲表层土壤中的多环芳烃J.doc

珠江三角洲表层土壤中的多环芳烃 余莉莉1,4，李 军1，刘国卿2，刘 向1，祁士华3，张 干1* 1. 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东 广州 510640；2. 深圳大学核技术研究所广东 深圳518060； 3. 中国地质大学环境学院湖北 武汉 430074；4. 中国科学院研究生院北京 100039 摘要：多环芳烃是一类主要由人类活动排放的有毒有机污染化合物，对人和生物体具有致癌、致畸和致突变效应，是评价土壤生态污染的重要内容之一。文利用螺旋钻采样、索氏抽提、硅胶氧化铝净化和GC-MS分析，研究了珠江三角洲不同功能区（城市点、郊区点、乡村点）的76个表层土壤样品（耕作土、非耕作土）中多环芳烃(PAHs)的含量、分布特征及其影响因素。结果表明，16种优控PAHs的总范围为31.5~791.6 ng·g-1(平均279.1 ng·g-1)，以萘(44.4%)、菲(13.7%)、荧蒽(8.4%)、芘(4.9%)、 (6.6%)等化合物为主。与国内外其它地区的城市相比较，珠江三角洲地区土壤PAHs的污染程度较低，在组成上也表现出亚热带地区独特的中、低环化合物为主的特征。受人类经济活动的影响，地处珠江三角洲中部的经济工业中心地带，土壤中PAHs含量相对较高。珠三角表层土壤PAHs含量和组成分布主要受大气沉降控制，而与土壤有机碳、pH的相关性较小。高温潮湿的亚热带季风气候是影响珠三角土壤PAHs的降解和迁移的重要环境因素。 珠江三角洲；表层土壤；多环芳烃；大气沉降；有机碳中图分类号：X144 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）0-1683-05多环芳烃 (PAHs) 是环境中广泛存在的一类有机污染物，来源于自然产生和人为排放。对一般土壤而言，绝大部分PAHs来源于大气沉降[1]。它们能通过地表挥发、径流和生物作用进行迁移和转化，并对生态系统和人类健康造成潜在的威胁[2]。 珠江三角洲(珠三角)位于广东省南部(图1)，面积4.16×104 km2，人口2500万，年平均温度22 ，降雨量1690 mm以上，日照时数为1571～2053，属亚热带季风气候区。改革开放以来，大规模的工业化和城市化进程在带来经济高速发展的同时，也造成了本地区环境污染的日益严重。本文测定珠三角主要城市和郊区的不同使用类型的表层土壤中的PAHs含量、分布和组成变化，并对潜在的影响因素进行了探讨。 1 研究方法 1.1 样品采集 图1 珠三角与国内外其它地区表层土壤中16种PAHs的总质量分数 Fig. 1 Total concentrations of 16 PAHs in the surface soils from the Pearl River Delta and other areas 表层土壤样品采集于2000年7月。采样点 (详细描述和地图见文献[3]) 遍布珠三角的代表性地段。其中工业区、交通繁忙地带的样品为代表城市点，城乡结合部为代表郊区点，远离城市10 km以上的土壤样品代表乡村点；按土壤耕作类型(水稻土、菜园土、非耕作土)至少采集5个样品，共计76个样品。所有样品采用英国ELE公司的标准螺旋钻，在2 m(2 m 范围内以1 m为间距，进行九点网格法取样。对非耕作土壤，采样深度为0~5 cm，对耕作土壤，采样深度为0~15 cm。将九个点的土壤样品在洁净瓷盘中现场混匀，装入纯聚乙烯密封袋，立即带回实验室冷冻(-20 )保存。 有机碳分析的详细描述见参考文献[3]所述。 土壤样品经冷冻干燥后去除植物残体，研磨过80目筛，称取约15，加入一定浓度的萘-d8，苊-d10，菲-d10，-d12，苝-d12作回收率指示物，用二氯甲烷索氏抽提48 h。提取液浓缩并替换溶剂为1 mL正己烷，通过层析柱(内径7 mm的玻璃柱，从下到上依次填充6 g 3%去活化硅胶，3 g 3%去活化氧化铝，1 g无水硫酸钠)进行净化，用40 mL二氯甲烷/正己烷 (VV=1∶1) 混合液淋洗，洗脱液浓缩定容至0.2 mL，加入六甲基苯作定量内标，待分析。 Table 1 PAH Concentrations in the surface soil samples of Pearl River Delta ng·g-1 化合物 含量范围 平均值 标准偏差 化合物 含量范围 平均值 标准偏差 萘(NAP) 5.5538.7 124 31.1 苯并[a]蒽(BAA) 0.3-21.2 5 5.2 苊烯(ACY) 026.1 3 3.4 (CHR) 1.5-68.4 19 11.2 苊(ACE) 02.6 1 0.6 苯并[b]荧蒽(BBF)