水溶性有機物對土壤-植物體系中多環(huán)芳烴（菲）的生物毒性影響.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是指一類含有兩個或兩個以上苯環(huán)，以線狀、角狀或簇狀排列的稠環(huán)型化合物。這類物質(zhì)具有強烈的致癌、致畸、致突性，是一類持久性難降解有機污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)，因此PAHs在環(huán)境中的生物地球化學行為備受關(guān)注。水溶性有機物(Dissolved organic matter，DOM)是陸地和水生生物系統(tǒng)中普

2、遍存在的物質(zhì)，在植物根際、有機肥料或有機廢棄物施用地的土壤環(huán)境中含量尤其較高。它對土壤和水環(huán)境中養(yǎng)分和污染物的活化和遷移有較大的影響。研究環(huán)境中DOM與PAH的s相互關(guān)系對了解影響PAHs環(huán)境行為的因素和影響機制，以及科學地對PAHs的環(huán)境風險評價意義重大。本論文以農(nóng)業(yè)上常用的有機物料-污泥、豬糞和綠肥為DOM的提取原料，以菲(Phe)為PAHs的代表，通過室內(nèi)試驗和水培生物學等試驗研究了水溶性有機物對土壤-植物體系中多換芳烴的生物毒性

3、的影響。 采用小麥根伸長抑制試驗，研究了菲(Phe)、芘(Pyr)對土壤中小麥的生物毒性。結(jié)果表明，Phe、Pyr對小麥發(fā)芽與根伸長均有明顯的抑制作用，土壤中Phe、Pyr濃度與小麥種子的發(fā)芽指數(shù)呈顯著負相關(guān)性(r<,phe>=-0.9708,r<,Pyr>=-0.9714)，與根伸長抑制率呈顯著正相關(guān)性(r<,Phe>=0.9705,r<,Pyr>=0.9752)。Phe、Pyr對小麥根毒害的敏感區(qū)間濃度分別為0～200mg／

4、kg和0～300mg／kg。Phe、Pyr污染土壤的小麥根伸長半數(shù)抑制濃度則分別為200mg／kg和500mg／kg。小麥對土壤中Phe的毒害更為敏感。PAHs對小麥發(fā)芽與根伸長的抑制程度與其結(jié)構(gòu)和溶解度顯著相關(guān)，且隨著溶解度的增大和苯環(huán)數(shù)目的減少而增加。研究顯示，PAMs因會降低土壤的土水勢，且土水勢降低的程度隨著PAl-Is溶解度的增大而增大，這正是Phe、Pyr抑制小麥在土壤中發(fā)芽和根伸長的重要原因之一。 采用生物培養(yǎng)和物

5、理化學試驗，研究了水溶性有機物(DOM)對土壤中菲(Phe)生物毒}生的影響。結(jié)果表明，DOM的存在會降低Phe的生物毒性，但是降低程度與其疏水性組分含量和表面活性有關(guān)，且Phe生物毒性的降低程度隨DOM濃度的增大而增大。DOM降低土壤中Phe的生物毒性的重要原因是由于由于DOM均具有表面活性，DOM的存在可以提高Phe污染土壤的表層土水勢所致。 水培條件下，小麥幼苗早期生長試驗結(jié)果表明：Phe抑制了小麥的生長，抑制率達到40.

6、19％，DOM加劇Phe對小麥生長的抑制作用，使抑制率達到43％以上。小麥可吸收和富集水培液中的Phe，而DOM則明顯促進小麥對Phe的吸收和富集，使根系對Phe的濃縮系數(shù)達到25L/kg以上。此外，DOM還促進Phe由根部向莖葉轉(zhuǎn)運。說明在水培條件下，DOM對水的有效性影響很微小，因此DOM更多是通過其表面活性增加了Phe的水溶性，進而提高了Phe的生物毒性而表現(xiàn)出DOM存在加劇了Phe對小麥生長的抑制的現(xiàn)象。研究還發(fā)現(xiàn)，Phe的加入