上海市閔行區(qū)吳涇鎮(zhèn)主要工廠土壤中多環(huán)芳烴的分布特征

■薛藝涵

（上海華東師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院上海200000）

上海市閔行區(qū)吳涇鎮(zhèn)主要工廠土壤中多環(huán)芳烴的分布特征

■薛藝涵

（上海華東師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院上海200000）

土壤多環(huán)芳烴（PAHs）污染控制是當(dāng)前土壤污染防治與保護(hù)的熱點(diǎn)問題之一。研究小組研究了上海市閔行區(qū)吳涇鎮(zhèn)主要工廠土壤中PAHs的含量，進(jìn)而討論P(yáng)AHs的種類，思考討論環(huán)境治理PAHs的方法和建議。研究小組運(yùn)用先進(jìn)的儀器設(shè)備，對工廠附近的土壤采樣，進(jìn)行定量分析，通過對上海市閔行區(qū)吳涇鎮(zhèn)主要工廠表層土壤樣品中18種多環(huán)芳烴濃度的測定，分析其土壤多環(huán)芳烴的分布特征，并利用同分異構(gòu)體比值法對表層土壤PAHs進(jìn)行了源解析，同時(shí)對檢測出的18種多環(huán)芳烴進(jìn)行毒性分析。吳涇三大工廠PAHs總體含量呈現(xiàn)焦化廠＞化工廠＞熱電廠趨勢，組成以2環(huán)和3環(huán)為主。源解析表明，表層土壤中PAHs的主要來源是燃燒源。

表層土壤多環(huán)芳烴分布特征源解析毒性當(dāng)量

多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbon，簡稱PAHs）是指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)連在一起的化合物，主要的十八種化合物為：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、屈、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、茚并（1，2，3-cd）芘、二苯并（a，h）蒽和苯并（g，h，i）苝、1-甲基奈、2-甲基萘，廣泛存在于自然界。它具有“三致作用”（致癌、致畸、致突變），是土地利用時(shí)重點(diǎn)控制的有機(jī)污染物之一。近代以來，隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，越來越多的化石燃料和木材被燃燒，而化石燃料和木材等的不完全燃燒恰恰成為環(huán)境介質(zhì)中多環(huán)芳烴的主要來源。作為多環(huán)芳烴遷移和轉(zhuǎn)化的源和匯，土壤中PAHs的濃度有不斷增加的趨勢，城市附近的土壤則更為顯著。

上海作為我國最大的城市和工業(yè)基地之一，土壤污染問題日益嚴(yán)重。研究表明，上海市不同地區(qū)土壤已遭受到不同程度的PAHs污染。華東師范大學(xué)閔行校區(qū)地處上海市閔行區(qū)腹地，閔行區(qū)吳涇鎮(zhèn)的焦化廠、化工廠以及熱電廠等的排放物不僅對學(xué)校師生和附近居民的生產(chǎn)生活帶來了巨大的影響，更是對各廠區(qū)附近的土壤造成了不可逆轉(zhuǎn)的污染，其中多環(huán)芳烴為主要的污染物之一。然而我國關(guān)于土壤中多環(huán)芳烴的研究報(bào)道并不多，提出這個(gè)課題為了解上海吳涇鎮(zhèn)多環(huán)芳烴的分布特征，關(guān)注閔行區(qū)華東師范大學(xué)及周邊學(xué)生，居民的健康問題為土壤合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

1　樣品采集

樣品采集于2014年10月12日，共選取12個(gè)采樣點(diǎn)，其中化工廠和焦化廠各五個(gè)，熱電廠兩個(gè)。準(zhǔn)確稱取5g土壤樣品，加入銅粉、無水硫酸鈉填充于濾紙槽中，用120mL丙酮和二氯甲烷混合試劑（體積比為1:1），水浴溫度為65℃，在索氏抽提器中以平均4次/h的速率連續(xù)回流抽提24h，萃取液經(jīng)濃縮并溶劑置換為正己烷后，過硅膠氧化鋁層析柱（硅膠和氧化鋁的體積分?jǐn)?shù)比為2:1），萃取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至2～3mL后用正己烷進(jìn)行溶劑置換，濃縮定容至1～1.5mL，過硅膠氧化鋁（2:1，體積比）層析柱，分別用15mL正己烷和70mL二氯甲烷與正己烷的混合溶劑（3:7，體積比）淋洗出烷烴和芳烴組分，含芳烴組分的洗脫液加入內(nèi)標(biāo)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至2～3mL后用正己烷進(jìn)行溶劑置換，濃縮定容至1mL。

2　數(shù)據(jù)處理及分析

2.1吳涇三大工廠土壤多環(huán)芳烴總量分析

在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，得出了3個(gè)工廠多環(huán)芳烴的總和。焦化廠多環(huán)芳烴總量為17.297 mg？kg-1，化工廠和熱電廠多環(huán)芳烴總量分別為2.649 mg？kg-1和4.123 mg？kg-1，吳涇工廠區(qū)多環(huán)芳烴含量平均值為8.02 mg？kg-1。

2.2吳涇三大工廠土壤中多環(huán)芳烴分布特征

就單個(gè)多環(huán)芳烴的含量情況來看，熒蒽、芘和苯并［ghi］苝是化工廠土壤中平均含量最高的化合物，其平均含量分別為為0.388mg？kg-1、0.322 mg？kg-1和0.232 mg？kg-1；熒蒽、芘和菲是焦化廠土壤中平均含量最高的化合物，其平均含量分別為為2.968mg？kg-1、2.274 mg？kg-1和2.121 mg？kg-1；熒蒽、芘和苊是熱電廠土壤中平均含量最高的化合物，其平均含量分別為為0.561mg？kg-1、0.448 mg？kg-1和0.415 mg？kg-1（從以上數(shù)據(jù)可以總結(jié)出：三大工廠內(nèi)土壤平均含量最高的化合物是熒蒽，其次是芘。

在化工廠、焦化廠和熱電廠內(nèi)部不同采樣點(diǎn)，各多環(huán)芳烴含量也有所差異。以焦化廠為例，在生產(chǎn)車間，由于受焦化作業(yè)的影響，焦?fàn)t在裝煤時(shí)煤粒極易隨熱氣流進(jìn)入空氣，在附近降落，使得土壤中殘留大量多環(huán)芳烴。此外，由于煉焦過程煤干餾是在隔絕空氣加熱環(huán)境中，從而造成的高溫缺氧為多環(huán)芳烴的生成提供了有利條件。由于部分易揮發(fā)多環(huán)芳烴進(jìn)入環(huán)境中得到不同程度的稀釋，因而，距離車間越遠(yuǎn)處，土壤中所能檢測到的多環(huán)芳烴的含量也越少。

根據(jù)多環(huán)芳烴的環(huán)數(shù)不同，可以分為2～3環(huán)、4環(huán)、5～6環(huán)。三大工廠均以萘、菲等2～3環(huán)多環(huán)芳烴為主，其中化工廠占到43.60%；焦化廠占到42.56%；熱電廠占到57.35%。此外化工廠4環(huán)、5～6環(huán)含量分別為32.45%、23.95%；焦化廠4環(huán)、5～6環(huán)含量分別為39.39%、18.05%；化工廠4環(huán)、5～6環(huán)含量分別為26.45%、16.20%。

3　思考和建議

在我國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中加入多環(huán)芳烴，進(jìn)一步加強(qiáng)我國土壤中PAHs污染現(xiàn)狀調(diào)查。加強(qiáng)土壤中PAHs污染機(jī)理、歸宿與控制技術(shù)的研究。構(gòu)建我國土壤中PAHs污染環(huán)境安全管理體系及管理政策。基于國外在土壤中PAHs污染治理方面的管理法規(guī)及其政策，選擇受PAHs污染的典型土壤類型，在機(jī)制、途徑和適宜性的處理技術(shù)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，建立一套適合當(dāng)前我國的具有可操作性的預(yù)防和控制土壤中PAHs污染的管理和技術(shù)措施，是我國構(gòu)建PAHs污染環(huán)境安全管理體系及管理政策的重要研究方向。

［1］汪瑾彥，陳大舟，湯樺.水體沉積物和土壤中多環(huán)芳烴的分析方法研究.北京化工大學(xué)理學(xué)院 北京 100013

［2］倪進(jìn)治，陳衛(wèi)鋒，楊紅玉，等.福州市不同功能區(qū)土壤中多環(huán)芳烴的含量及其源解析［J］.中國環(huán)境科學(xué)，2012，32（5）：921-926.

P62［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-480-1