生物有效性修正的苯并[a]芘土壤降解與蚯蚓富集.pdf

1、苯并[a]芘(B[a]P)是致癌性最強(qiáng)的多環(huán)芳烴類化合物(PAHs)，不僅能夠殘留在土壤環(huán)境中，通過微生物進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化;同時(shí)能夠通過食物鏈在生物體內(nèi)積累代謝，生成一系列具有致癌效應(yīng)和毒性效應(yīng)的代謝產(chǎn)物。B[a]P等有機(jī)污染物在土壤中能夠發(fā)生吸附、老化等作用，降低了污染物在土壤中的生物有效性，限制了污染物進(jìn)入生物體的能力。目前對于B[a]P的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)主要以總量濃度為評價(jià)指標(biāo)，忽略了生物有效性的限制以及降解生成的代謝產(chǎn)物風(fēng)險(xiǎn)，這使得B[

2、a]P的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)具有不準(zhǔn)確性。本課題主要研究了B[a]P以及代謝產(chǎn)物在土壤中的降解殘留，通過測定有效態(tài)的B[a]P考察其在土壤中的生物有效性變化，提出了生物有效性修正的B[a]P降解動(dòng)力學(xué);建立蚯蚓富集與B[a]P生物有效性的相關(guān)性模型;提出以B[a]P生物有效性和降解產(chǎn)物風(fēng)險(xiǎn)為基礎(chǔ)的綜合致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)，為土壤中B[a]P的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)提出新的依據(jù)。
　　建立了土壤中B[a]P及其產(chǎn)物(3-OHB[a]P，B[a]P-7，8

3、-dihydrodiol，B[a]P-tetrolⅠ，B[a]P-tetrolⅡ)總量和有效態(tài)含量的提取分析方法。B[a]P在土壤中的降解主要通過微生物作用，土壤中檢測到B[a]P的兩種代謝產(chǎn)物3-OHB[a]P和B[a]P-7，8-dihydrodiol。B[a]P在三種典型土壤中的降解符合一級(jí)降解動(dòng)力學(xué)(R2＞0.92)，有效態(tài)的B[a]P在土壤中的降解速率常數(shù)為4.6×10-3～14.1×10-3 d-1，高于土壤中B[a]P總量

4、的降解速率常數(shù)2.1×10-3～5.8×10-3 d-1，表明有效態(tài)的B[a]P與B[a]P總量的降解存在較大差異?？疾霣[a]P的生物有效性性能（即B[a]P有效態(tài)含量與總量的比值）隨培養(yǎng)時(shí)間而降低，其變化符合指數(shù)方程(R2＞0.83)。為進(jìn)一步明確B[a]P在土壤中的降解，建立經(jīng)生物有效性修正的B[a]P在土壤中降解動(dòng)力學(xué)，經(jīng)修正后B[a]P在土壤中的降解速率常數(shù)為2.5×10-3～6.1×10-3d-1(R2＞0.96)，與未經(jīng)修

5、正的降解速率常數(shù)結(jié)果有明顯差異，且具有更好的相關(guān)性。
　　通過測定31種土壤中B[a]P總量、有效態(tài)含量以及蚯蚓富集濃度，建立有效態(tài)B[a]P與蚯蚓富集的線性關(guān)系(R2=0.89)，表明有效態(tài)B[a]P能夠很好的模擬蚯蚓在土壤中的富集過程。將B[a]P的生物有效性性能變化引入到蚯蚓富集過程中，建立B[a]P生物有效性與蚯蚓富集的相關(guān)性模型。通過分析31種土壤中B[a]P和產(chǎn)物3-OHB[a]P、B[a]P-7，8-dihydrod