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水溶性有机物对土壤中菲的生态毒性影响_占新华

水溶性有机物对土壤中菲的生态毒性影响_占新华

水溶性有机物对土壤中菲的生态毒性影响

占新华,万寅婧,周立祥3

(南京农业大学资源与环境学院,南京 210095,E 2mail :lxzhou @http://www.wendangku.net/doc/dc75a3811a37f111f1855b57.html )

摘要:采用生物培养和物理化学试验,研究了水溶性有机物(DOM )对土壤中phe 生态毒性的影响.结果表明,本研究所用

DOM 均具有表面活性;小麦根phe 毒害的敏感区间为0~200mg/kg ,200mg/kg 是土壤中phe 的50%小麦根伸长抑制率浓度.DOM 的存在会降低phe 的生态毒性,但是降低程度与其疏水性馏分含量和表面活性有关,且phe 生态毒性的降低程度随DOM 浓度的增大而增大.本研究的结果说明DOM 能减轻土壤中phe 的生态毒性.

关键词:菲;水溶性有机物;根伸长抑制率;发芽指数;生态毒性

中图分类号:X53,R124 文献标识码:A  文章编号:025023301(2004)0320120205

收稿日期:2003208203;修订日期:2003211224

基金项目:国家自然科学基金资助项目(20007001,30170537,

20377024)

作者简介:占新华(1972~),男,讲师,在职博士研究生,主要研究方

向为环境污染化学.3通讯联系人

Influence of Dissolved Organic Matter on the Eco 2toxicity of Phenanthrene in a Soil

ZHAN Xin 2hua ,WAN Y in 2jing ,ZHOU Li 2xiang

(College of Resources and Environmental Sciences ,Nanjing Agricultural University ,Nanjing 210095,China E 2mail :lxzhou @http://www.wendangku.net/doc/dc75a3811a37f111f1855b57.html )

Abstract :Biological and physico 2chemistry experiments were conducted to study the effects of dissolved organic matter (DOM )on eco 2toxicity of phenanthrene in a soil.The results showed that DOM was a kind of surfactant.The sensitive range of phe inhibiting wheat root elongation was from 0to 200mg/kg ,and median inhibition concentration (IC 50)was 200mg/kg.In the presence of DOM ,the eco 2toxicity of phe could be alleviated and the inhabited degree was related to the content of hydrophobic components and surface ac 2tivity.This effect could be strengthened by the high concentration of DOM.As a kind of hydrophobic organic compound ,phe could reduce the moisture of topsoil ,and DOM would slightly increase the moisture of topsoil polluted by phe.It was concluded that DOM could lighten the eco 2toxicity of phe in soil.

K ey w ords :phe ;DOM ;inhibition rate of root elongation ;seed germination index ;eco 2toxicity

  由于多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocar 2bons ,PAHs )在环境中广泛存在,具有难降解性、持久性和强的“三致”效应,因此,PAHs 在环境中的生物地球化学行为备受关注.现代石化工业、能源工业和交通运输业的快速发展以及工业三废的排放、垃圾农用和污灌等造成多环芳烃在土壤环境中高度富集[1,2],这势必污染生长于其上的植物、食物链和地下水,直接或间接危害人体的健康.因此,如何正确有效地评价PAHs 的生态风险已成为当前的研究热点.

普遍认为,疏水性有机物如PAHs 等由于能被土壤优先吸持[3,4]因而在土壤中的活性和迁移性较差,然而大量的研究发现,在环境中若有表面活性剂存在,则能促进PAHs 在水中的溶解,增加其在环境中的移动性[5,6].土壤环境中水溶性有机物(Dis 2solved Organic Matter ,DOM )是一类非常重要的活

性有机质成分,在使用有机肥、秸秆还田和根际等的局部土壤环境中含量较高.DOM 因其含有亲水性和疏水性馏分[4,7],一般推测DOM 具有表面活性性

质.因此,有理由认为DOM 对土壤中PAHs 的环境生物化学行为和生态毒性必然有一定影响.虽然国内外已对PAHs 的环境行为和生态毒性开展过大量的研究[8~12],但DOM 的存在对PAHs 的环境行为和生态毒性有何影响国内外鲜有报道,尤其是DOM 对PAHs 生态毒性的影响.展开这方面研究对于更科学地进行PAHs 生态风险评价具有极其重要的意义.

为此,本文以不同来源的DOM 和常见的表面活性剂吐温(Tween 280)为材料,以菲(phe )为PAHs 的代表,通过小麦种子萌发试验研究不同来源的DOM 的存在下,PAHs 的生态毒性大小及可能的机理,为PAHs 污染土壤的生态风险评价和植物修复提供理论依据和技术支撑.

第25卷第3期2004年5月

环  境  科  学ENV IRONM EN TAL SCIENCE

Vol.25,No.3May ,2004