低分子量有机酸及黑炭对土壤中PAHs形态及结合态残留释放的影响

发布时间：2017-12-26 00:15

本文关键词：低分子量有机酸及黑炭对土壤中PAHs形态及结合态残留释放的影响　出处：《南京农业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：多环芳烃(PAHs)是土壤中常见的一类持久性有机污染物,具有致畸、致癌、致突变的"三致效应",在土壤中稳定性高、难降解,受到各国普遍关注。PAHs进入土壤后,由于分配、吸附、锁定等作用而以不同形态残留在土壤中,各形态间生物有效性不同,且在一定条件下可互相转化。低分子量有机酸是植物根系分泌到土壤中的常见根系分泌物;黑炭是一种因生物体及化石燃料在缺氧环境下不完全燃烧产生的具有高度芳香性的聚合体,黑炭对土壤有机碳含量的贡献率可高达60%。作为土壤重要组分,低分子量有机酸和黑炭对土壤及其不同粒径中PAHs形态有何影响?国内外仍不清楚。本文以菲和芘为PAHs代表物,研究了 PAHs在土壤不同粒径组分中的形态分布;探讨了黑炭对土壤中PAHs形态分布的影响;分析了低分子量有机酸作用下土壤中PAHs结合态残留的释放作用。主要研究结果如下:(1)以芘为PAHs代表物,采用土壤粒径分级和PAHs连续提取方法,研究了老化4周污染黄棕壤中芘在不同粒径组分中的形态分布。供试土壤中芘主要以有机溶剂提取态和可脱附态存在,结合态残留量所占比例甚小(0.33%);细砂粒、粉粒、粗粘粒和细粘粒中芘残留占原土总残留的比例分别为6.00%、4.66%、34.68%和40.88%。各粒径组分中各形态芘含量大小顺序为有机溶剂提取态可脱附态结合态,有机溶剂提取态和可脱附态是各粒径组分中芘残留的主要存在形态(占比98.82%以上),芘结合态残留量占比1.18%。土壤中粘粒(包括细粘粒和粗粘粒)是芘可脱附态、有机溶剂提取态、结合态和可提取态残留储存的主要粒径组分。(2)以菲和芘为PAHs代表物,采用连续提取的方法,研究了老化15d、30d、45d、60d时,原土和施加黑炭土壤中菲和芘各形态残留的分布。土壤黑炭含量分别为0.2%、0.5%、1%。结果表明,黑炭降低了土壤中菲和芘的可脱附态残留含量,提高了有机溶剂提取态和结合态残留的含量;与菲相比,黑炭对土壤中芘形态的影响具有滞后性。黑炭降低了土壤中供试PAHs的生物有效性,施加黑炭土壤中菲和芘的有效态残留量分别比原土降低了 9.66%和27.90%。总体来看,施加黑炭促进了土壤中PAHs从易提取、易降解形态向更稳定、难降解形态的转化。(3)以菲为PAHs代表物,采用批量平衡试验方法,研究了几种低分子量有机酸对施加黑炭土壤中菲结合态残留释放的影响。供试低分子量有机酸为根际土壤中常见的柠檬酸、草酸和苹果酸。结果表明,供试浓度(0～100.0mmol·L~(-1))范围内,三种低分子量有机酸促进了土壤中菲结合态残留的释放,释放量与低分子量有机酸浓度正相关,作用效果为柠檬酸草酸苹果酸.与原土相比,施加黑炭土壤中菲结合态残留的释放量降低,土壤黑炭含量越高,菲结合态残留越难被释放;表明,低分子量有机酸提高了土壤中菲结合态残留的生物有效性,而黑炭抑制了有机酸对土壤中菲结合态残留的活化。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X53

【参考文献】