作者：焦杏春 王广 叶传永 曹红英 王晓春 杨永...单体碳同位素技术农田土壤多环芳烃植物降解同位素分馏
摘要：长期以来,研究者在探讨土壤中多环芳烃（PAHs）的降解及修复过程中,缺乏简便有效的手段对化合物的降解动态进行定量研究。前人尝试用投加实验、对比采用降解措施前后污染物的浓度变化、模型计算等方法研究PAHs的降解过程,其结果常互相矛盾,或不能真实反映复杂的实际环境。本文应用单体碳同位素分析技术对农田土壤中PAHs的植物降解过程进行定量表征,采集了某地农田表土作为供试土壤,选择玉米作为供试作物,开展了作物对土壤中PAHs降解及消除过程的研究。气相色谱-质谱分析结果表明,培养所用的玉米原始土及分4批收集的空白土、根际土、非根际土样品中16种PAHs的浓度总和（∑PAHs）平均分别为380.8 ng/g、（281.5±34.7）ng/g、（272.2±11.6）ng/g和（299.8±37.9）ng/g;玉米生长期间,各土壤样品的∑PAHs均比原始土壤有所下降,但除3环以下化合物（萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽）外,其他化合物并未随玉米的生长表现出显著趋势。与玉米根、叶倾向于富集低环PAHs化合物相对应,可以判断植物对土壤中的低环化合物去除作用最为显著。各采样时期玉米根际土、非根际土和空白土壤样品中PAHs单体化合物的碳同位素分馏值（δ13C）在-34.31‰--23.95‰之间,且除芘外的其他化合物的δ13C值随时间呈现逐步变轻的趋势,波动值位于-9.0‰--0.6‰之间;本文对于PAHs单体化合物,尤其是4、5环化合物,在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除,且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察到,因此稳定同位素分析技术更有助于探明该类单体PAHs污染物在环境中的迁移、转化规律。
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