焦化污染土壤有机质不同组分中多环芳烃分布及其生物有效性分析

土壤有机质(SOM)是影响土壤中多环芳烃(PAHs)赋存的重要因素,本文对3个地区的PAHs污染土壤,将其分为土壤轻组分(LF)、重组分(HF)以及另外3个有机质组分(松散结合的腐殖质(H1)、稳定结合的腐殖质(H2)和紧密结合的腐殖质(H3)),采用过硫酸盐氧化法间接测定土壤中16种PAHs的生物有效性,分析了氧化前、后土壤分离的各组分之间PAHs的浓度以及其结构组成.结果 表明:①LF中PAHs浓度为226.51～11240.40 mg·kg-1,HF则为29.81～ 1506.00 mg·kg-1,虽然LF占总样品的质量百分比仅为1.41％～2.43％,所含的PAHs占土壤中PAHs总量的13％～17％,LF富集PAHs的能力要远大于HF;②原土中2～3环的PAHs生物有效性为0.48～0.81,均值为0.68,略高于∑PAHs均值(0.67)、4环(0.55)以及5～6环(0.30);而HF中4环PAHs生物有效性为0.58～ 0.68,均值为0.61,略高于∑PAHs均值(0.56)、5～6环(0.45)以及2～3环(0.60),原土中PAHs生物有效性均值要比HF高,低环PAHs生物有效性要高于高环.③对比HF和LF,FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析结果显示,LF比HF在波长为1033 cm-1处相对吸光度明显增加,增幅为11.41％～22.62％,而在3500～3300 cm-1处LF比HF相对吸光度则略有下降,降幅为1.57％ ～ 16.36％,因而LF中含C—O官能团的物质较多,表明LF比HF含有更多的碳水化合物以及高度聚合物等,导致LF中所含的PAHs要远高于其他组分,而HF中的PAHs多分布于H3中,可能是由于H3中存在较高的疏水性有机质.在对PAHs污染土壤修复治理以及健康风险评估中,应重视土壤LF组分及其所含PAHs生物有效性规律以及PAHs污染严重时HF中PAHs可能存在较多的情况,土壤中有机物成分显著影响土壤中PAHs的分布和生物利用度这一事实可用于PAHs污染的土壤.