多环芳烃与茶叶品质

多环芳烃C、H化合物的不充分燃烧和高温裂解的副产品,有毒且具三致作用。主要沉积于土壤中,不同环境条件土壤所含的PAHs量不同,植物除可自身合成也可从环境中获得。当然环境是可以降解PAHs,可通过植物修复,微生物修复及他们的复合作用等。经研究,茶叶中含有PAHs,且经两种PAHs（菲和芘）处理的茶叶其多酚和咖啡碱增加,氨基酸下降。     

种植黑麦草对山西工矿区多环芳烃和重金属复合污染土壤微生物群落多样性的影响

本文以山西工矿区生黄土为供试土壤,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物材料,通过室内培养实验,采用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE),研究不同浓度PAHs和HgCl2单一及复合污染种植黑麦草对土壤微生物群落多样性的影响.结果表明:不同浓度PAHs与HgCl2处理下黑麦草土壤微生物基因条带差异明显.与对照组相比,低浓度污染处理下基因条带数稍有增加,而高浓度污染处理下部分基因条带消失.各污染水平下土壤微生物所共有的优势条带较多.在HgCl2单一污染条件下,土壤微生物多样性首先随着污染浓度的升高而增加,污染浓度大于3 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数随着浓度的升高逐渐降低,在最高浓度60 mg·kg-1时,较对照组降低5.0%;PAHs单一污染与HgCl2单一污染处理下土壤微生物群落多样性指数表现出相似的规律,污染浓度大于10 mg·kg-1时,土壤微生物群落多样性指数开始降低,在最高浓度50 mg·kg-1时,较对照组降低了2.8%.HgCl2与PAHs复合污染在中浓度A22(PAHs 5 mg·kg-1、HgCl215 mg·kg-1)时对土壤微生物群落多样性表现为协同作用,而在最高浓度A36(PAHs 50mg·kg-1、HgCl260mg·kg-1)则表现为抑制作用.     

超声萃取-GC/MS法测定污泥生态稳定化中多环芳烃

为对环境中多环芳烃(PAHs)进行准确、快速检测,建立污泥中PAHs的超声波萃取-GC/MS联用技术检测方法,16种PAHs的平均加标回收率为61.45%—114.44%,说明该检测方法测定污泥中多环芳烃含量有效.通过正交试验优化了超声萃取的条件,超声时间90 min、V(二氯甲烷)∶V(正己烷)=1∶1、试剂总量60 mL时,萃取∑PAHs平均含量最大.采用超声萃取-GC/MS法测定污泥生态稳定化系统中多环芳烃含量的空间变化,结果表明:Ⅱ单元污泥-芦苇-通气生态系统∑PAHs降解效果最好,优于Ⅲ单元种植芦苇厌氧,更优于Ⅰ单元不种植芦苇、通气立管的自然微生物修复过程,说明污泥生态稳定系统(芦苇床)即植物-微生物联合体系可加速污泥中PAHs的降解速率和矿化,为多环芳烃的去除提供有利条件.     

用SPME-GC-MS探索微生物对多环芳烃(PAHs)的降解效率

用SPME-GC-MS联用技术研究几种菌体在实验室条件下对苯并(a)芘(BaP)这种大环的多环芳烃(PAHs)的降解效率.选择100μm聚甲基硅氧烷(PDMS)固相微萃取头,在优化的实验条件下,可对0.096~9.6mg/L的BaP进行测定.结果表明,该方法的精密度为3.02%,加标回收率为116.48%,表现出良好的线性关系(r≥0.99).SPME-GC-MS在PAHs的测定中具有良好的重复性、准确性及线性关系,可用于微生物中微量PAHs的测定,同时也体现了SPME在样品前处理中快速、灵敏、简单和无溶剂的特点.     

土壤中多环芳烃微生物降解活性定量构效关系

多环芳烃(PAHs)是一类在环境中广泛分布的持久性有机污染物,其微生物降解半衰期t1/2是描述PAHs的微生物降解性能的一个关键参数,对于评估PAHs在环境中的持久性具有重要意义。在B3LYP/6-31G(d)理论水平下对11种PAHs分子进行量子化学计算并提取量子化学参数,运用逐步多元线性回归分析建立了PAHs量子化学参数与土壤中PAHs微生物降解半衰期的定量预测模型。该模型的相关系数的二次方达到0.960,并且内部检验和外部检验结果都显示所获得的模型具有较高的拟合精度和较好的预测稳定性,可有效评估PAHs在土壤中的分配能力。模型变量重要性分析表明电子空间广度对PAHs在土壤中的持久性起着关键作用,具有较大R_e值的PAHs分子在土壤中更容易被微生物降解。     

两种红树植物落叶碎屑对海水中多环芳烃的吸附作用

在实验室条件下,研究了海水中多环芳烃(PAHs)(含有低分子量PAHs苊、菲和(屈)以及高分子量PAHs苯并[g,h.i]苝)浓度分别为40、400和4 000μg/L时,河口区红树植物桐花树(Aegiceras corniculatum)和木榄(Bruguiera gymnorrhiza)不同分解状态落叶碎屑对PAHs的吸附作用.研究表明:在各PAHs浓度下,两种红树植物落叶碎屑的吸附总量都很接近,吸附率则均随着PAHs浓度的增加而增加.PAHs浓度为40和400 μg/L时,低分子量PAHs的吸附率明显高于高分子量PAHs.PAHs浓度为4 000 μg/L时,低分子量和高分子量PAHs的吸附率均达到较高水平.上述结果表明:不同分解状态下的两种红树植物落叶碎屑对海水中的低分子量和高分子量PAHs均有较强的的吸附能力.这对以有机碎屑为食物源的河口区水产养殖生物是不利的;及时清除落叶碎屑,则可能是去除海水中PAHs,净化养殖环境的有效途径之一.     

土壤环境中多环芳烃生物降解及修复研究综述

多环芳烃潜在的毒性、致癌性以及致畸诱变作用,给生物体、生态环境和人体健康带来了极大危害。现有的降解修复技术中,生物降解多环芳烃修复土壤的途径经济成本低,对环境产生的不良影响小,因此被广泛研究。本文阐述了生物降解的途径,分别从植物、微生物以及生物联合修复技术三个方面展开讨论,总结了可用于进行降解PAHs的生物种类以及各类方法的不足,最后对其未来的发展做出了展望。     

黄河水体多环芳烃降解菌的筛选及其降解性能研究

通过选择性培养,从黄河水体中分离纯化出3株能够以(Chr)和苯并[a]芘(B[a]P)为唯一碳源和能源进行生长的细菌HKS-1,HKS-2和HKS-3,采用16S rDNA序列分析,初步断定HKS-1为杆菌属或无芽孢杆菌属的一个种,HKS-2和HKS-3为芽孢杆菌菌株.微生物降解实验表明,Chr和B[a]P在前25d的降解符合零级动力学规律,3株细菌的混合菌群对Chr和B[a]P有良好的降解效果,泥沙的加入能够促进微生物数量的增长,从而促进Chr和B[a]P的降解.当Chr和B[a]P的初始质量浓度0ρ分别为15.85和12.10μg.L-1时,培养35 d后不含泥沙体系中Chr和B[a]P的降解率分别为45.79%和37.36%;含泥沙体系中Chr和B[a]P的降解率分别为58.76%和51.69%.进一步采用膜实验对比研究了多环芳烃在水相和颗粒相的降解速率.结果表明,当用零级动力学对Chr和B[a]P的质量浓度(ρ)变化(最初4 d)进行拟合时,Chr和B[a]P在颗粒相的降解速率分别约为其在水相降解速率的3和4倍.     

低温等离子体降低柴油机多环芳香烃的试验

在186FA单缸柴油机上,采用玻璃纤维滤纸及XAD-2吸附管采集低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)作用前后多环芳香烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)样品,结合气质联用分析技术,研究了不同工况下NTP对PAHs的作用效果.结果表明:原机中二环和三环PAHs的质量浓度随负荷的增加呈先升高后降低的趋势,四环及五环PAHs的质量浓度随负荷的增加先降低后升高;NTP对屈(Chrysene)的去除效果最好,去除率最高可达78.63%;NTP作用后,PAHs排放总量明显降低,最大降幅达到37.87%;NTP作用前后各环PAHs平均排放质量浓度均随环数的增加而降低,二环PAHs所占百分比最大,NTP作用后各环的PAHs平均排放质量浓度均比原机有所降低,降幅为17.9%~31.0%.     

长江重庆段沉积物中多环芳烃的分布及其来源

对长江重庆段12个采样点枯水期和丰水期沉积物中多环芳烃(PAHs)的分析表明,枯水期PAHs含量为0.64～3.98 μg/g,丰水期为0.85～4.63 μg/g,其中菲(Phe)含量最高,占总量的11％～27％;PAHs组成集中在中环(3～5环),而低环(2环)和高环(6环)含量很少,组成随着采样时间不同存在着显著性差异,丰水期释放出更多高环PAHs.沉积物PAHs主要来源于植物、煤炭等燃料的不完全燃烧和来往船只的燃油泄漏;与其他地区相比,研究区PAHs含量处于中等水平,已有个别PAHs化合物(如芴Fle、菲Phe)超过生物毒性试验的可能效应浓度(PEL)标准,对该地区生态将构成一定的潜在危害.     

The role of sediment resuspension duration in release of PAHs

Polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are ubiquitous environmental pollutants. Due to their low water solubility and high hydrophobicity, PAHs are rapidly sorbed onto particles and subsequently deposit in sediments once introduced into aquatic environment. In such a way, sediments become a huge sink for PAHs. During sediment resuspension, the potential exists for PAHs to be released from sediments into water. Sediment resuspension plays an important role in the transportation and fate of PAHs in the aquatic environment. In this study, release behavior of PAHs on Yangtze River sediment during resuspension was investigated using a particle entrainment simulator （PES）. The role of resuspension duration on release of 16 PAHs was measured by resuspending sediment for 12 h at 0.2 and 0.5N/m^2, respectively. Results indicated that PAH concentrations in TSS increase over time with more increase of phenanthrene and 4-ring PAHs. Comparing with 0.2 N/m2 （30%）, TPAHs concentrations in TSS demonstrated remarkable increase during 0.5 N/m2 resuspension （37%）. Dissolved PAH concentrations increased throughout the duration with more increase of 2-3 ring PAHs （50%-88%）. Dissolved PAH concentrations showed remarkable increase during 0.5 N/m^2 resuspension （50%）. Moreover, PAH concentrations in overlying water throughout the duration of resuspension were higher than toxic effects threshold values in drinking water developed by WHO, which may cause toxic effect on ecosystem.     

武汉市典型区域总悬浮颗粒物中多环芳烃源解析及其健康风险评估

选择武汉市经济技术开发区(1#)和江岸区后湖(2#)两个典型区域,分析了大气总悬浮颗粒物(TSP)中16种多环芳烃(PAHs)的浓度特征,通过特征比值法进行了源解析,并以致癌、致突变等效浓度、终身致癌超额危险度和预期寿命损失三个不同层次的指标进行了健康风险评估。结果表明:两个监测点TSP中PAHs浓度均远高于环境质量标准,不同环数的PAHs分配比例均为5~6环4环2~3环;污染物源解析表明两个监测点的PAHs主要来源包括石油燃烧和机动车尾气排放,其中机动车排放偏重于柴油型。PAHs的健康风险评估结果表明两个监测点的PAHs总致癌等效浓度(TEQ)值和总致突变等效浓度(MEQ)值都较高,且PAHs终身致癌超额危险度均超出最大可接受范围,同时预期寿命损失成人高于儿童;进一步比较发现,1#监测点的Ba P平均浓度、TEQ、MEQ、终身致癌超额危险度以及预期寿命损失均高于2#监测点,且近几年武汉市大气颗粒物中PAHs污染水平呈上升趋势。     

蚯蚓活动对高羊茅修复土壤芘污染的强化作用

为了探讨土壤动物在植物修复多环芳烃类有机污染物过程中的作用,采用盆栽试验法,对比研究了蚯蚓(Pheretimasp.)活动对高羊茅(Festuca arundinacea)修复土壤芘污染的影响效应.在72d的试验期间,蚯蚓活动促进了芘污染土壤(20.24～321.42mg.kg-1)中高羊茅的生长,其根冠比明显增大.试验结束时,种植高羊茅的土壤中芘的去除率高达55.89%～82.01%,其平均去除率(69.91%)比无蚯蚓活动的土壤-植物(高羊茅)系统(60.06%)提高9.85%,比无植物对照组(18.24%)提高50.67%.各种生物、非生物修复因子中,植物-微生物交互作用(plant-icrobial interaction)对芘去除的贡献率(44.08%)最为突出,比无蚯蚓活动时(37.54%)提高6.53%.说明蚯蚓活动可强化土壤-植物系统对土壤芘污染的修复作用.     

砣矶岛背景站PM_(2.5)中多环芳烃的来源及健康风险

对2011年11月—2013年1月在砣矶岛国家大气背景站采集的75个大流量PM2.5样品的多环芳烃含量和组成进行分析。结果表明,砣矶岛16种优控多环芳烃(Σ16PAHs)的总质量浓度为4.7~41 ng/m3(平均(17±10)ng/m3),季节上表现为冷季高、暖季低的变化趋势。综合气流轨迹分析、分子标志物、特征化合物比值、潜在源贡献指数分析等方法发现,夏季山东半岛的生物质燃烧是主要污染源;冷季主要受京津冀及周边地区的燃煤排放和复合污染输出的共同影响。砣矶岛PAHs的总毒性当量(Ba Peq)在0.54~8.2 ng/m3之间,平均水平为2.8 ng/m3,39%以上的样品超过国标阈值,说明环渤海地区PAHs健康风险存在区域性。     

东莞市农业土壤多环芳烃污染及其空间分布特征研究

选取位于珠江三角洲的东莞市为研究区域, 采集 59 个代表性表层农业土壤样品, 分析了16 种优控 PAHs 的含量。结果显示, 13 种 PAHs 检出率均在 90% 以上, 其中Fle, Phe, Chr 和 Bbf 的检出率为 100% , Ant 的检出率最低(13.56%)。6 PAHs 介于 29 ～2184 μg/ kg 之间, 远超出土壤内源性 PAHs 含量, 分别有44. 07% , 8. 47% 和 3. 39% 的土壤样品达到了PAHs 的轻、中、重度污染水平。主成分分析及源解析结果表明, 该市农业土壤 PAHs 主要有燃烧源、石油源和煤燃烧源 3 个主要来源。与国内其他地区相比, 东莞市农业土壤 PAHs 含量处于相对较高的水平。还对可能影响 PAHs 环境行为的因素进行了分析, 认为环境因素( 温度、湿度、光照) 、土壤性质( pH 值、有机质含量) 以及其他污染物(重金属) 均会对 PAHs 环境行为产生影响。采用克里格插值法对东莞市农业土壤 PAHs 的空 间分布特征进行了分析, 发现不同PAHs 组分的空间分布差别很大, 总体上该市西北部土壤 PAHs 含量较高, PAHs异常的富集中心在东莞市望牛墩镇附近, 该区域可能存在一些有毒废物焚烧污染源。     

环境中多环芳烃(PAHs)去除方法的研究

多环芳烃是一类广泛分布于环境中的有毒有害污染物,由于其较强的致癌性及在环境中的稳定性而一直受到研究者的关注.介绍了近年来多环芳烃污染物去除方法的研究现状,包括自然降解法、生物修复法、UV光解法、吸附法、高级氧化法及超声分解法等.并对未来多环芳烃去除技术的发展方向进行了展望.     

Pollution characteristics and ecological risk of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface sediments of the southern part of the Haihe River system in China

The southern part of the Haihe River system, the largest river system in the Haihe River Basin, is important to maintain a healthy ecosystem and safe drinking water as well as for the economic development of China. To assess the effect of rapid industrialization and urbanization on the pattern of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) contamination, the PAH pollution characteristics of the southern part of the Haihe River system was investigated. Sixteen PAHs in surface sediments samples collected from 24 sites covering the southern part of the Haihe River system from the upstream to the estuaries were detected and analyzed. The total PAH concentration ranged from 258.77 to 11296.66 ng/g dry weight. On average, 2-, 3-, 4-, 5and 6-ring PAHs comprised 25.32%, 27.22%, 22.62%, 14.89% and 9.96% of the total PAHs, respectively. Sites with high concentrations were concentrated in the Fuhe River, Fuyang River and Wei River, which are located near cities. A risk quotient (RQ) was used to assess the ecological risk of PAHs. The mean values of the RQ(MPCs) of individual PAHs were lower than 1.00, except for those of naphthalene (2.00) and pyrene (1.67). The RQPAHs calculated for the samples indicated that the Xidayang reservoir and the estuary of the Ziya River were determined to be at a low risk level, while Baoding City, Handan City and Aixinzhuang were determined to be at a high risk level.     

植物对PAHs胁迫响应及植物修复研究进展

探讨国内外关于植物吸收多环芳烃(PAHs)的途径、PAHs胁迫对植物生长的影响、植物对PAHs胁迫的生理响应,以及PAHs污染的植物修复等方面的研究进展.分析认为,目前的研究缺乏植物对PAHs胁迫响应的生物化学、分子机制的新途径,且现有的植物修复方法存在生物量较低、针对性不强、效率不高等缺点.最后,进一步展望值得探究的相关技术和问题.     

煤气化多环芳烃初步研究

为了研究煤及其气化产物中多环芳烃的分布特征,在一台小型常压流化床气化炉上进行了以空气和水蒸气为气化剂的煤气化试验,经索氏萃取和K-D浓缩后,采用带荧光检测器和二极管矩阵检测器的高效液相色谱仪对原煤、底渣、旋风焦、布袋焦和煤气中被US EPA列为优控污染物名单的16种多环芳烃进行了测定.试验结果表明:煤气化前后多环芳烃质量分数和毒性当量质量分数的分布特征相似,但多环芳烃的组成和质量分数不同;煤化程度增加,原煤多环芳烃质量分数和毒性当量质量分数减小,煤气化多环芳烃的质量分数先接连后减,毒性当量质量分数与煤化程度呈线性关系;部分煤种气化多环芳烃的质量分数高于原煤多环芳烃质量分数,且煤气化多环芳烃的种类分为原煤未分解的多环芳烃、热解合成的多环芳烃、自由基高温缩合生成的多环芳烃.     

16种EPA-PAHs复合污染土壤的菌群修复

通过富集筛选获得一组PAHs降解混合菌群和3株降解单菌,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析混合菌群的组成,对16种多环芳烃(PAHs)复合污染土壤进行生物修复,同时考察混合菌群和单菌株在PAHs复合污染土壤中的生物修复效果。结果表明:混合菌群主要由3株已分离获得的降解单菌和5株未可分离培养的单菌组成;经过30 d的生物修复,混合菌群对土壤中总PAHs的降解率(54.17%)高于单一菌株(28.40%,31.95%,24.64%),并且对高相对分子质量PAHs的降解表现出了较大的优势,4环、5环、6环PAHs的降解率分别可达到71.26%、39.76%和42.86%;利用混合菌群来修复16种PAHs复合污染的土壤,可以避免一些未可分离培养的关键菌株的丢失,使PAHs的降解更加全面有效。