模拟根系分泌物及其有机酸对污染场地土壤中结合态pahs残留释放的影响
采用实验室批量实验法，探讨模拟根系分泌物及其典型组分柠檬酸、草酸和苹果酸对污染场地土壤中结合态PAHs的可利用性的影响。污染场地土壤中结合态PAHs经培养数十天后，共检出以萘、苊、芴、菲、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、苯并(k)荧蒽八种PAHs。结果表明，模拟根系分泌物和三种有机酸能够活化污染场地土壤中结合态PAHs，土壤中可被正丁醇萃取的PAHs的量随根系分泌物浓度的增加而增加，结合态PAHs的残留量则相应的减少。经处理后，土壤中PAHs的可萃取性按以下顺序递减有机酸（柠檬酸>草酸>苹果酸）>ARE。有机酸可显著提高土壤中结合态PAHs的可利用性，并且随着老化时间的延长，土壤中结合态PAHs残留的活化效果越明显。土壤中结合态PAHs的释放也受土壤有机质和PAHs结构的影响。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
1 文献综述2
引言2
1.1 土壤中POPs结合态残留的形成3
1.1.1 POPs在土壤中的形态3
1.1.2 土壤中POPs结合态形成机理.................3
1.2 土壤中POPs结合态残留的根际修复4
1.2.1 土壤中POPs结合态残留的植物可利用性.........4
1.2.2 根系分泌物对土壤中POPs及其结合态残留的活化作用.....4
1.3 研究意义及展望.......................5
2 材料与方法5
2.1 试剂与仪器 5
2.2 供试土壤 6
2.3 实验方法 6
2.4 结果分析 6
3 结果与讨论6
3.1 培养时间对结合态PAHs转化为可萃取态PAHs的影响6
3.2 根系分泌物对土壤中结合态PAHs有效性的影响8
3.2.1 不同浓度和不同种类的模拟根系分泌物和低分子量有机酸对土壤中PAHs结合态残留有效性的影响8
3.2.2 模拟根系分泌物和低分子量有机酸对正丁醇萃取态PAHs 的提高率（r, %）的影响................ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
....9
3.2.3 模拟根系分泌物和低分子量有机酸对土壤中结合态PAHs残留活化的影响................................10
4 讨论............. 14
4.1 根系分泌物对土壤中PAHs结合态残留活化的影响.........14
4.2 根系分泌物对土壤中结合态PAHs释放的影响机理15
致谢16
参考文献16
模拟根系分泌物及其有机酸对污染场地土壤中结合态PAHs残留释放的影响
引言
1 文献综述
引言 土壤是环境的重要组成部分，与农业生产以及人类健康息息相关。然而近几十年来，随着工农业的快速发展，土壤环境中的污染物数量和种类不断增加，其中持久性污染物（POPs）已成为土壤环境中的重要污染物[14]。PAHs作为一类广泛存在于土壤中的具有致癌、致畸、致突变性的POPs，长期残留在土壤中，这类有机污染物由于性质稳定，不易分解，在土壤中不断积累，严重危害着土壤的生产、生态功能和农产品质量，甚至通过生物富集作用进入食物链，危及人类健康。
目前，有学者认识到，用污染物的总量指标难以准确评价土壤受有机污染的程度和风险，需要搞清POPs等有机污染物的形态分级，来进一步评价土壤污染的程度。POPs与土壤有机质和矿物、溶解性有机质、底泥通过吸附、螯合等作用结合，以多种形态残留于土壤中，其有效浓度往往会下降，生物有效性也会相应的降低[5,6]。进入土壤的POPs可分为两种形态，一种是具有生物可利用性的可提取态残留，包括水溶态（也称可脱附态）和溶剂提取态；另一种是生物可利用性很低的结合态残留[7]。土壤中POPs等有机污染物存在的风险以及危害与其形态存在着重要的联系，植物、动物、微生物等不同形态的污染物其毒性和可利用性存在很大差异。一般认为，可提取态残留能够被溶剂提取并能被常规残留分析方法鉴定分析，具有较高的生物活性，可以被生物体所利用，从而直接对植物、动物以及微生物造成影响，因此可以被很快地降解。结合态残留是指甲醇连续萃取24 h后仍以母体化合物或其代谢产物的形式存留在土壤里面的污染物的形态，这种萃取方法对污染物或基质的结构并不能产生本质的影响8,9]。由于POPs结合态残留难以被动植物和微生物吸收利用，大大降低了有机污染物污染的风险[1013]，是土壤污染缓解的重要途径。然而，近期研究发现，虽然结合态残留的生物有效性较低，但土壤中POPs结合态残留在一定条件下仍可被土壤动物、植物和微生物活化，转化为具有生物可利用性的水溶态和溶剂提取态，继而被生物体吸收利用，造成危害[11,14]。Gevao等[15]报道，蚯蚓能够富集土壤中阿特拉津、异丙隆、麦草畏结合态残留，对自身产生毒害作用；且与新污染土样相比，蚯蚓对结合态残留的富集能力降低了50?90%，其他学者也得出了类似的结论[1618]。因此，有关POPs结合态残留的形成及迁移转化引起研究者的广泛关注。
本章综述了土壤中POPs结合态残留与土壤结合的机理，重点探讨了其根际修复的可能性，试图为减低土壤POPs结合态污染可能存在的危险、污染农作物的风险、以及保障人类健康等提供重要依据。
1．1 土壤中POPs结合态残留的形成
1.1.1 POPs在土壤中的形态
土壤中POPs残留的形成包括两个阶段（1）快速吸附：POPs和土壤活性组分表面接触，两者之间快速发生物理吸附或部分弱化学吸附，形成可提取态残留物；（2）污染物组分的缓慢吸附[19]：随着POPs与土壤接触时间的增加，培养时间延长，进入土壤的部分POPs从弱吸附点位转向强结合点位。POPs残留物与土壤腐殖质形成稳定的化学键之后，其在土壤中的化学活性降低，持留性增加，形成难以提取的结合态残留[20,21]，即土壤中可提取态POPs在一段时间后会转化为结合态残留。如Fubreman和Lichtenstein[22]发现燕麦对土壤中刚施入的甲基对硫磷的吸收能力是结合态甲基对硫磷残留的5倍。在种植2或4周后，燕麦吸收利用的结合态残留只是前面结果的1.5倍，这说明后加入的甲基对硫磷和土壤通过2?4周接触和相互作用，部分转化为结合态，有效性降低。
POPs进入土壤后，其结合态残留含量随着时间的增加而增长，后趋于稳定。汪海珍等[8]研究发现，0?224 d内，土壤中可提取态的14C甲磺隆残留物含量在不断减少，然而在112 天后，其可提取态的残留含量为仅为刚开始的16.1%?75.5%，而其结合态残留物在第28 天时达最高，这说明甲磺隆在刚进入土壤中的形态是可提取态，后期可提取态残留能形成结合态残留或直接降解。也有结果表明，在培养一段时间以后，土壤中氟乐灵中14C的结合态残留的含量最高可以达到加入量的20%以上[23]。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
1 文献综述2
引言2
1.1 土壤中POPs结合态残留的形成3
1.1.1 POPs在土壤中的形态3
1.1.2 土壤中POPs结合态形成机理.................3
1.2 土壤中POPs结合态残留的根际修复4
1.2.1 土壤中POPs结合态残留的植物可利用性.........4
1.2.2 根系分泌物对土壤中POPs及其结合态残留的活化作用.....4
1.3 研究意义及展望.......................5
2 材料与方法5
2.1 试剂与仪器 5
2.2 供试土壤 6
2.3 实验方法 6
2.4 结果分析 6
3 结果与讨论6
3.1 培养时间对结合态PAHs转化为可萃取态PAHs的影响6
3.2 根系分泌物对土壤中结合态PAHs有效性的影响8
3.2.1 不同浓度和不同种类的模拟根系分泌物和低分子量有机酸对土壤中PAHs结合态残留有效性的影响8
3.2.2 模拟根系分泌物和低分子量有机酸对正丁醇萃取态PAHs 的提高率（r, %）的影响................ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
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3.2.3 模拟根系分泌物和低分子量有机酸对土壤中结合态PAHs残留活化的影响................................10
4 讨论............. 14
4.1 根系分泌物对土壤中PAHs结合态残留活化的影响.........14
4.2 根系分泌物对土壤中结合态PAHs释放的影响机理15
致谢16
参考文献16
模拟根系分泌物及其有机酸对污染场地土壤中结合态PAHs残留释放的影响
引言
1 文献综述
引言 土壤是环境的重要组成部分，与农业生产以及人类健康息息相关。然而近几十年来，随着工农业的快速发展，土壤环境中的污染物数量和种类不断增加，其中持久性污染物（POPs）已成为土壤环境中的重要污染物[14]。PAHs作为一类广泛存在于土壤中的具有致癌、致畸、致突变性的POPs，长期残留在土壤中，这类有机污染物由于性质稳定，不易分解，在土壤中不断积累，严重危害着土壤的生产、生态功能和农产品质量，甚至通过生物富集作用进入食物链，危及人类健康。
目前，有学者认识到，用污染物的总量指标难以准确评价土壤受有机污染的程度和风险，需要搞清POPs等有机污染物的形态分级，来进一步评价土壤污染的程度。POPs与土壤有机质和矿物、溶解性有机质、底泥通过吸附、螯合等作用结合，以多种形态残留于土壤中，其有效浓度往往会下降，生物有效性也会相应的降低[5,6]。进入土壤的POPs可分为两种形态，一种是具有生物可利用性的可提取态残留，包括水溶态（也称可脱附态）和溶剂提取态；另一种是生物可利用性很低的结合态残留[7]。土壤中POPs等有机污染物存在的风险以及危害与其形态存在着重要的联系，植物、动物、微生物等不同形态的污染物其毒性和可利用性存在很大差异。一般认为，可提取态残留能够被溶剂提取并能被常规残留分析方法鉴定分析，具有较高的生物活性，可以被生物体所利用，从而直接对植物、动物以及微生物造成影响，因此可以被很快地降解。结合态残留是指甲醇连续萃取24 h后仍以母体化合物或其代谢产物的形式存留在土壤里面的污染物的形态，这种萃取方法对污染物或基质的结构并不能产生本质的影响8,9]。由于POPs结合态残留难以被动植物和微生物吸收利用，大大降低了有机污染物污染的风险[1013]，是土壤污染缓解的重要途径。然而，近期研究发现，虽然结合态残留的生物有效性较低，但土壤中POPs结合态残留在一定条件下仍可被土壤动物、植物和微生物活化，转化为具有生物可利用性的水溶态和溶剂提取态，继而被生物体吸收利用，造成危害[11,14]。Gevao等[15]报道，蚯蚓能够富集土壤中阿特拉津、异丙隆、麦草畏结合态残留，对自身产生毒害作用；且与新污染土样相比，蚯蚓对结合态残留的富集能力降低了50?90%，其他学者也得出了类似的结论[1618]。因此，有关POPs结合态残留的形成及迁移转化引起研究者的广泛关注。
本章综述了土壤中POPs结合态残留与土壤结合的机理，重点探讨了其根际修复的可能性，试图为减低土壤POPs结合态污染可能存在的危险、污染农作物的风险、以及保障人类健康等提供重要依据。
1．1 土壤中POPs结合态残留的形成
1.1.1 POPs在土壤中的形态
土壤中POPs残留的形成包括两个阶段（1）快速吸附：POPs和土壤活性组分表面接触，两者之间快速发生物理吸附或部分弱化学吸附，形成可提取态残留物；（2）污染物组分的缓慢吸附[19]：随着POPs与土壤接触时间的增加，培养时间延长，进入土壤的部分POPs从弱吸附点位转向强结合点位。POPs残留物与土壤腐殖质形成稳定的化学键之后，其在土壤中的化学活性降低，持留性增加，形成难以提取的结合态残留[20,21]，即土壤中可提取态POPs在一段时间后会转化为结合态残留。如Fubreman和Lichtenstein[22]发现燕麦对土壤中刚施入的甲基对硫磷的吸收能力是结合态甲基对硫磷残留的5倍。在种植2或4周后，燕麦吸收利用的结合态残留只是前面结果的1.5倍，这说明后加入的甲基对硫磷和土壤通过2?4周接触和相互作用，部分转化为结合态，有效性降低。
POPs进入土壤后，其结合态残留含量随着时间的增加而增长，后趋于稳定。汪海珍等[8]研究发现，0?224 d内，土壤中可提取态的14C甲磺隆残留物含量在不断减少，然而在112 天后，其可提取态的残留含量为仅为刚开始的16.1%?75.5%，而其结合态残留物在第28 天时达最高，这说明甲磺隆在刚进入土壤中的形态是可提取态，后期可提取态残留能形成结合态残留或直接降解。也有结果表明，在培养一段时间以后，土壤中氟乐灵中14C的结合态残留的含量最高可以达到加入量的20%以上[23]。
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