池塘底泥淤泥限量有害物質(zhì)分析中心:
針對雷竹林有機氯農(nóng)藥六六六(HCH)殘留普遍存在的現(xiàn)實問題,開展了雷竹林土壤HCH 原位生物修復(fù)及修復(fù)菌劑(BHC-A)對雷竹新陳代謝及生理活性、竹林土壤養(yǎng)分活化影響的研究。結(jié)果表明,BHC-A 原位降解HCH 效果顯著,降解率高達85.25%;BHC-A 使用后,處理A、B 較對照雷竹葉片葉綠素SPAD 值分別提高12.82、11.36,根系活力分別提高了37.77%、24.25%,處理間差異顯著,說明BHC-A 可以提高雷竹新陳代謝及生理活性;BHC-A 生物修復(fù)過程中,與對照相比,處理A、B 土壤pH 值分別下降了0.40、0.14 個單位,土壤水解氮分別提高了80.33、62.67 mg·kg-1,差異達顯著水平;處理A 土壤有效磷、速效鉀較處理B 和對照分別提高了33.02、36.98 mg·kg-1 和27.91、29.33 mg·kg-1,差異達顯著水平;不同處理間土壤有機質(zhì)及全效養(yǎng)分變化不明顯,即BHC-A 可以促進土壤養(yǎng)分釋放,提高養(yǎng)分生物有效性。
有機氯農(nóng)藥主要是指六六六(HCH) 和滴滴涕(DDT),為持久性有機污染物(POPs),因其具有毒性強、化學性質(zhì)穩(wěn)定、降解難等特點[1],已在全球范圍內(nèi)造成了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題[2-3],特別是土壤污染[4-5],僅我國被污染的土壤面積就已超過了1 400 萬hm2[6]。因此,采用適當?shù)姆椒ㄈコ龤埩粲谕寥郎鷳B(tài)系統(tǒng)中的有機氯農(nóng)藥,對于農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境安全具有重要的現(xiàn)實意義。
雷竹(Phyllostachys praecox C.D.Chu etC.S.Chao)隸屬禾本科竹亞科剛竹屬,具有出筍早、筍味鮮美、產(chǎn)量高、效益好等特點[7-8],是我國重要的筍用竹種。在我國雷竹主產(chǎn)區(qū),雷竹林多是由原來的農(nóng)業(yè)耕作地,特別是水稻田發(fā)展起來的[9],因其農(nóng)藥使用歷史長、劑量大,致使目前的雷竹林土壤有機農(nóng)藥殘留普遍,HCH檢出率達100%[10],含量最高可達31.8 μg·kg-1,雖未超過國家標準,但其生物活性和移動性較高,致使部分竹筍農(nóng)藥殘留量超過國家食品安全標準(50 μg·kg-1)[11]。而近年來,雷竹林經(jīng)營強度的增大及大量化學品的使用,致使HCH 生物活性和移動性不斷增強的同時,也導致了雷竹生長活性的降低和竹林土壤環(huán)境改變,乃至劣變退化。目前有關(guān)雷竹林農(nóng)藥污染土壤生物修復(fù)研究尚屬空白。本研究針對雷竹林生態(tài)系統(tǒng)有機氯農(nóng)藥污染的現(xiàn)實問題,著重開展有機氯農(nóng)藥原位生物修復(fù)及修復(fù)菌劑對雷竹生理活性、土壤養(yǎng)分活化影響的研究,旨在為竹林可持續(xù)經(jīng)營與環(huán)境保護提供技術(shù)支撐。
通過模擬土壤氣相抽提技術(shù)(Soil Vapor Extrb, SVE)通風處理甲苯、乙苯、正丙苯混合污染的黃棕壤,研究了不同通風流量、不同土壤含水率、間歇通風等因素對目標污染物去除率的影響。結(jié)果表明,通風流量和含水率是影響去除率的重要因素。當柱徑14 cm、土壤粒徑為10 目連續(xù)通風時,最佳通風流量為0.15 L·min-1,最佳含水率約17.98%條件下,甲苯、乙苯、正丙苯的去除率分別為99.84%、99.45%、98.25%,總揮發(fā)性有機物(Total VOCs,TVOCs)去除率達到了99.30%,且優(yōu)于間歇通風;含水率為6.01%、24.73%時,TVOCs 的去除率僅為63.03%、89.03%,表明含水率過高或過低都不利于VOCs 的去除;苯環(huán)上支鏈越長,分子量越大,沸點越高,越難以被脫附去除,反之亦然,表明有機物的分子結(jié)構(gòu)和大小也是影響通風效果的重要因素。
我國場地土壤污染問題日益突出。隨著我國城市化進程加快,城區(qū)內(nèi)將置換出大量工業(yè)污染場地,這些工業(yè)污染場地土壤中,揮發(fā)性有機物(VOCs)占有較大的比重,如不加治理或修復(fù)而直接使用將存在很大的環(huán)境隱患和人體健康風險[1]。
土壤中VOCs(如苯系物難于生物降解,不累積于食物鏈,但對土壤與生物體健康造成嚴重影響,直接導致白血病的發(fā)生)[2]作為一類特殊的污染物,因具有隱蔽性、揮發(fā)性、毒害性、累積性和多樣性等污染特性[3],被列為環(huán)境中潛在危險性大、應(yīng)優(yōu)先控制的毒害性污染物[4]。許多發(fā)達國家已明文規(guī)定,對受VOCs 污染的土壤必須進行妥善處置,以保證生物和環(huán)境的安全[3]。
土壤氣相抽提法(Soil Vapor Extrb,SVE)是一種向污染區(qū)域通入新鮮空氣,將VOCs 從土壤中解吸至空氣流并引至地面上處理的原位技術(shù)[5]。因其高效性[6]而廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機物污染場地的修復(fù)。本文以VOCs 中危害性較大的甲苯、乙苯、正丙苯為目標污染物,研究了通風流量、含水率、間歇通風等參數(shù)及目標污染物性質(zhì)對其去除率的影響,分析了通風前后黃棕壤中甲苯、乙苯、正丙苯的衰減規(guī)律。