不同老化方式的滸苔生物炭對(duì)養(yǎng)殖底泥中復(fù)合污染物的修復(fù)研究

趙漢胤，張麗，于紋鑒，陳以芹，余晏璐，李娟英

（上海海洋大學(xué)海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，上海 201306）

作為污染物的源和匯的養(yǎng)殖底泥污染已有較多報(bào)道[1-2]，且養(yǎng)殖底泥污染與養(yǎng)殖水產(chǎn)品的質(zhì)量息息相關(guān)[3]。曹菊花等[4]對(duì)洞庭湖水產(chǎn)品中重金屬的污染現(xiàn)狀以及來(lái)源進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)As、Cd和Hg元素已超國(guó)家三級(jí)土壤標(biāo)準(zhǔn)且可能會(huì)影響水生生物的健康；謝文平等[5]的研究表明珠江三角洲養(yǎng)殖魚塘底泥中重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為中等，說(shuō)明該地區(qū)重金屬污染會(huì)對(duì)水產(chǎn)品產(chǎn)生潛在毒性危害。本課題組近年來(lái)對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)養(yǎng)殖池塘底泥和水產(chǎn)品中污染物的調(diào)查與研究表明[6-7]，該地區(qū)的養(yǎng)殖水產(chǎn)品中重金屬和有機(jī)物殘留情況普遍存在，尤其以重金屬和多環(huán)芳烴（PAHs）的檢出頻率較高。因此，對(duì)養(yǎng)殖池塘底泥的復(fù)合污染（重金屬和PAHs）進(jìn)行修復(fù)控制以保障水產(chǎn)品質(zhì)量是非常必要的。

受污染底泥的修復(fù)方法主要有物理法、化學(xué)法及生物法，其中生物法的修復(fù)周期較長(zhǎng)，且易受溫度、氣候等條件的影響，物理法存在處理成本高、破壞原有生態(tài)系統(tǒng)等問(wèn)題，而化學(xué)法中的吸附法，則由于其穩(wěn)定、高效的特點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。生物炭作為一種新型修復(fù)材料，因其制作工藝簡(jiǎn)單、修復(fù)效果好、價(jià)格低廉，已被逐漸應(yīng)用到受污染的水體治理和底泥修復(fù)等領(lǐng)域。大量研究表明，生物炭能夠修復(fù)受重金屬[8]以及PAHs污染的土壤[9]。在修復(fù)重金屬時(shí)沉淀作用占主導(dǎo)地位[10]，而沉淀作用則是取決于生物炭的灰分含量。因此，炭基材料的不同對(duì)于生物炭的吸附性能及修復(fù)潛力的影響巨大，通常具有較高灰分含量的生物炭對(duì)重金屬有較好的吸附固定能力。滸苔是一種海洋大型海藻，其在中國(guó)部分海域的大規(guī)模暴發(fā)嚴(yán)重破壞了海洋生態(tài)系統(tǒng)，威脅沿海漁業(yè)及旅游業(yè)的發(fā)展，而利用滸苔制成的生物炭具有較高的灰分含量[11]，已被證明對(duì)重金屬和PAHs有良好的去除效果[12]，若將其作為修復(fù)材料不僅可以穩(wěn)定化底泥中的污染物，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)滸苔資源化利用，解決滸苔暴發(fā)造成的環(huán)境問(wèn)題。

本研究以養(yǎng)殖水產(chǎn)品和底泥中檢出頻率較高的重金屬Cu、Pb、Cd、Cr和PAHs為研究對(duì)象，選擇菲律賓蛤仔（R.philippinarum）作為受試生物，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展靜態(tài)修復(fù)實(shí)驗(yàn)，將熱解老化后的滸苔生物炭加入受污染的底泥中，并通過(guò)生物累積實(shí)驗(yàn)評(píng)估該材料的修復(fù)效果。旨在探討：（1）熱解過(guò)程對(duì)滸苔生物炭中固有PAHs含量的影響；（2）老化滸苔生物炭的添加對(duì)降低生物體內(nèi)重金屬和PAHs的累積效果；（3）老化滸苔生物炭添加對(duì)水產(chǎn)品食用健康風(fēng)險(xiǎn)的影響，以期為養(yǎng)殖底泥原位修復(fù)和水產(chǎn)品質(zhì)量的提高提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 藥品與試劑

甲醇、二氯甲烷、丙酮和正己烷等有機(jī)溶劑均為色譜純（Sigma-Aldrich）；乙腈為色譜純（沃凱試劑，中國(guó)）；過(guò)氧化氫（30%）、硫酸、無(wú)水硫酸鈉、氧化鋁、硅膠、佛羅里硅土和銅片等為分析純，均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)。無(wú)水硫酸鈉、佛羅里硅土、層析硅膠和氧化鋁分別在馬弗爐中450、650、650℃和400℃下灼燒6 h，冷卻后轉(zhuǎn)移到干燥器中保存待用；重金屬Cu、Pb、Cd和Cr標(biāo)準(zhǔn)液購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心（GSB04-1767-2004）；PAHs標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購(gòu)自Sigma-Aldrich公司（NIST1647F），4℃冰箱中保存待用。

1.2 生物炭的制備及老化

制備：滸苔（Enteromorpha）采自江蘇如東沿岸，用蒸餾水洗凈，在85℃烘箱中烘干，粉碎過(guò)100目篩，置于450℃的馬弗爐（KSL-1200X-H）中碳化2 h，碳化期間持續(xù)通入氮?dú)庖员ＷC限氧環(huán)境，該條件是本課題組前期研究污染物去除率所得的最優(yōu)結(jié)果。

熱解：將制得的滸苔生物炭再置于200℃烘箱中熱解24 h，自然冷卻至室溫后保存于干燥器中。

老化：選擇自然老化與凍融循環(huán)老化兩種方法。自然老化：將熱解后的滸苔生物炭放入密閉容器內(nèi)，置于4℃冰箱中，避光老化28 d；凍融循環(huán)老化：將熱解后的滸苔生物炭放入密閉容器中并與水以1∶5的比例混合，在-20℃的冰箱中放置24 h，然后在20℃的冰箱中放置24 h，循環(huán)28 d[13-14]。收集老化后的滸苔生物炭，粉碎過(guò)100目篩進(jìn)行進(jìn)一步表征（表1）和實(shí)驗(yàn)。

1.3 沉積物的采集與準(zhǔn)備

利用彼得森采泥器采集上海東海魚塘表層底泥，置于放有冰袋的保溫箱中帶回實(shí)驗(yàn)室。稱取底泥樣品2 kg（濕質(zhì)量）放入5 L玻璃罐中。根據(jù)本課題組之前的研究結(jié)果[15]，按3%的干質(zhì)量比加入上述兩種老化后的滸苔生物炭并攪拌均勻，4℃避光保存28 d后用于生物累積實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共分為3組，自然老化組、凍融循環(huán)老化組以及空白對(duì)照組，每組設(shè)置兩個(gè)平行。

1.4 生物累積實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)中所用的菲律賓蛤仔購(gòu)自上海市蘆潮港水產(chǎn)市場(chǎng)，選取個(gè)頭大小相近的蛤仔[殼長(zhǎng)（32±2）mm、殼高（12±2）mm]運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，在鹽度（25±2）和水溫（20±1）℃且連續(xù)曝氣的條件下馴養(yǎng)3周以上。馴養(yǎng)過(guò)程中光照16 h，黑暗8 h，每天定時(shí)投加定量三角褐指藻喂養(yǎng)。在馴養(yǎng)結(jié)束后、累積實(shí)驗(yàn)前，對(duì)菲律賓蛤仔體內(nèi)重金屬和PAHs背景值進(jìn)行分析，結(jié)果表明污染物的背景值均為Nd（未檢出）。生物累積實(shí)驗(yàn)參照EPA方法（EPA 600∕R-99∕064），稱取老化后的底泥約2 kg（濕質(zhì)量）放入30 cm×20 cm×20 cm玻璃缸中，并在底泥表面覆蓋6 L左右的人工海水（按照ISO-10253用海水素和蒸餾水配制）。靜置24 h后，于每個(gè)玻璃缸中放入馴養(yǎng)后的蛤仔30只，進(jìn)行持續(xù)28 d的生物累積實(shí)驗(yàn)。

1.5 重金屬預(yù)處理及測(cè)定

取0.1 g冷凍干燥的蛤仔肌肉，過(guò)50目網(wǎng)篩后置于50 mL燒杯中，加入幾滴純水潤(rùn)濕，再加2 mL硝酸，蓋上培養(yǎng)皿于電熱板上加熱至氣泡消失。取下燒杯加入0.5 mL過(guò)氧化氫（30%），蓋上表面皿后繼續(xù)加熱20 min，再補(bǔ)加1 mL過(guò)氧化氫加熱蒸發(fā)至溶液剩余1 mL。繼續(xù)向燒杯中加1 mL硝酸和1.5 mL過(guò)氧化氫并使溶液蒸至剩余0.5 mL，再全量轉(zhuǎn)入10 mL具塞比色管中加純水定容至刻度線用于Cu、Pb和Cd的測(cè)定；重金屬Cr的測(cè)定需取0.2 g冷凍干燥的蛤仔肌肉，消解方法同上，但在持續(xù)加熱20 min后需補(bǔ)加1.5 mL過(guò)氧化氫，在全量轉(zhuǎn)入比色管之后需加1 mL抗壞血酸溶液再定容至刻度線，經(jīng)由0.22 μm玻璃纖維膜過(guò)濾后上機(jī)測(cè)定。所有重金屬溶液樣品用TAS990原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。

1.6 PAHs預(yù)處理及測(cè)定

取0.3 g冷凍干燥蛤仔肌肉，過(guò)50目網(wǎng)篩后置于微波萃取管中并加入12 mL二氯甲烷，萃取2 h，將萃取液吸取到10 mL玻璃離心管內(nèi)，再用5 mL二氯甲烷溶液洗滌萃取管兩次，同樣吸取到10 mL玻璃離心管內(nèi)。將兩次10 mL溶液氮吹合并至近干后加4 mL乙腈，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE10-50，上海百申儀器設(shè)備有限公司）漩渦振蕩1 min，再向上述溶液中加入4 mL乙腈飽和的石油醚[乙腈∶石油醚（V∕V）=1∶5]，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀漩渦振蕩1 min，在3 000 r·min-1的條件下離心30 min后，去除上層油脂，余下部分用氮吹儀吹至近干，再加2 mL二氯甲烷。用活化銅和Florisil柱凈化上述溶液，并用10 mL二氯甲烷洗脫，最后將洗脫液用氮?dú)獯抵两?，用乙腈定容?.5 mL，待上機(jī)測(cè)定。所有PAHs樣品用氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS，Agilent 7890B∕5975C）測(cè)定。

1.7 食用風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

1.7.1 重金屬目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)計(jì)算

重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)法[16]（THQ），計(jì)算公式如下：

單一重金屬風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式：

多種重金屬?gòu)?fù)合風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式：

式中：EF為重金屬的暴露頻率，365 d·a-1；ED是暴露期限，30 a；IR是攝入速率，蛤仔為48.9 g·d-1[17]；C為水產(chǎn)品中重金屬含量，μg·g-1dw；RfD是口服參考劑量，Cu、Pb、Cd、Cr分別是 4×10-2、4×10-3、1×10-3、1.5 μg·g-1·d-1；BW是體質(zhì)量，70 kg；AT是平均年齡，70 a。

1.7.2 PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)用ILCR（Incremental lifetime cancer risk）進(jìn)行計(jì)算：

式中：BaPeq是PAHs的BaP毒性當(dāng)量濃度，Ci是每種致癌PAHs單體的濃度；TEFi是每種致癌PAHs單體相對(duì)于BaP的毒性因子（表2）。

式中：CSF為致癌斜率因子，7.3 mg·d·kg-1。

1.8 質(zhì)量控制與保證

為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，所有樣品設(shè)定兩個(gè)平行樣，污染物濃度測(cè)定結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，蛤仔體內(nèi)重金屬和PAHs測(cè)定的檢出限及回收率見(jiàn)表3和表4。本文圖表制作及數(shù)據(jù)分析均采用Prism 8.0完成。

表2 毒性當(dāng)量因子（TEFs）Table 2 BaP toxicity equivalent factor（TEFs）

2 結(jié)果與討論

2.1 生物炭的熱解

有研究表明，生物炭在制備過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生PAHs[18]，向底泥中施加生物炭可能會(huì)導(dǎo)致底泥中PAHs含量的增加，產(chǎn)生負(fù)面影響。而Ko?towski[19]等發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)成品生物炭高溫?zé)峤饪娠@著降低其中PAHs的含量。本研究中未熱解前的滸苔生物炭中PAHs的含量達(dá)到了3 865 ng·g-1dw（表5），其中低環(huán)PAHs（2環(huán)和3環(huán)）占ΣPAHs含量的92%。生物炭在制備過(guò)程中需通入N2以達(dá)到限氧環(huán)境，在該條件下制備的生物炭主要生成的是低環(huán)和中環(huán)PAHs[20]，故其占比最高，這也與羅飛等[21]研究結(jié)果相一致。本實(shí)驗(yàn)所用養(yǎng)殖池塘底泥的∑PAHs含量為400 ng·g-1dw（表5），若將未熱解的滸苔生物炭直接施入底泥則會(huì)加重底泥PAHs的污染。而經(jīng)200℃熱解24 h后的成品滸苔生物炭，PAHs受熱脫附，其ΣPAHs的含量顯著降低至560 ng·g-1dw，去除率為86%。已有的研究表明，生物炭中的PAHs能與生物炭緊密結(jié)合，其生物利用度較低[22]，且根據(jù)《European Biochar Certificate》（EBC）的規(guī)定，優(yōu)質(zhì)生物炭中16種PAHs的總和不應(yīng)超過(guò)4 mg·kg-1dw，故本文所使用的滸苔生物炭經(jīng)熱解后可以在養(yǎng)殖池塘底泥中安全使用。

表3 蛤仔體內(nèi)重金屬測(cè)定的檢出限與回收率Table 3 Detection limits and recoveries of the heavy metals in R.philippinarum

表4 蛤仔體內(nèi)PAHs測(cè)定方法的檢出限與回收率Table 4 Detection limits and recoveries of PAHs in R.philippinarum

2.2 不同老化過(guò)程對(duì)底泥中復(fù)合污染物生物累積的影響

2.2.1 重金屬的生物累積

生物炭的老化通常會(huì)導(dǎo)致其表面發(fā)生改變。已有的研究表明，老化后生物炭表面的含氧官能團(tuán)會(huì)增多，而含氧官能團(tuán)可以為重金屬的吸附提供有效的吸附點(diǎn)位，且生物炭老化會(huì)導(dǎo)致其表面原有的可溶性有機(jī)物釋放，增加其吸附能力[23]。此外，老化滸苔生物炭對(duì)底泥進(jìn)行修復(fù)需要一個(gè)合適的評(píng)價(jià)方法，菲律賓蛤仔可用作評(píng)估底泥污染狀況的指示生物[24]。因此本研究通過(guò)對(duì)蛤仔體內(nèi)重金屬濃度的分析來(lái)評(píng)價(jià)生物炭對(duì)底泥的修復(fù)效果。

表5 熱解前后滸苔生物炭中PAHs的含量（ng·g-1dw）Table 5 Contents of PAHs in Enteromorpha biochar before and after pyrolysis（ng·g-1dw）

生物累積實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，自然老化組和凍融循環(huán)組蛤仔體內(nèi)的4種重金屬累積濃度均有不同程度的降低（圖1）。與對(duì)照組相比，自然老化組蛤仔體內(nèi)Cu的累積濃度從25.96 μg·g-1dw下降至18.17 μg·g-1dw，Pb、Cd和Cr的含量也從6.05、1.78、6.27 μg·g-1dw分別下降至3.57、0.84、3.57 μg·g-1dw?？傮w來(lái)說(shuō)，自然老化組蛤仔體內(nèi)重金屬Cu、Pb、Cd和Cr的累積濃度分別減少了30%、41%、53%和43%，均達(dá)到極顯著差異水平（P＜0.01）。凍融循環(huán)組蛤仔體內(nèi)Cu、Pb、Cd、Cr的濃度分別下降至22、4.6、1.3、5.0 μg·g-1dw，分別下降了16%、24%、27%、21%，除Cr外，其余均達(dá)到了顯著差異水平（P＜0.05）。與凍融循環(huán)老化后的滸苔生物炭相比，自然老化組的效果較好，這可能是由于凍融循環(huán)老化過(guò)程中溫度變化，導(dǎo)致生物炭表面性質(zhì)發(fā)生了劇烈改變，如表面孔隙結(jié)構(gòu)坍塌導(dǎo)致吸附點(diǎn)位的減少[25]，且凍融循環(huán)老化還可能會(huì)導(dǎo)致生物炭的灰分含量減少（表 1）[26]，而灰分的主要成分為 Na+、K+、Ca2+、Mg2+等礦物組分，生物炭中的這些元素可與重金屬進(jìn)行離子交換以達(dá)到固定重金屬的效果。因此，凍融循環(huán)使得生物炭與重金屬的離子交換能力減弱，致使其在吸附固定底泥中重金屬時(shí)比自然老化的滸苔生物炭的效果差。

圖1 菲律賓蛤仔體內(nèi)重金屬的濃度Figure 1 Concentrations of heavy metals in R.philippinarum

但總體上，生物炭表面含有的豐富的含氧官能團(tuán)能對(duì)重金屬產(chǎn)生絡(luò)合作用，變成金屬絡(luò)合物，且生物炭表面存有的吸附點(diǎn)位能夠吸附固定底泥中的重金屬。此外，由于生物炭呈堿性，其也會(huì)與重金屬產(chǎn)生共沉淀作用，使底泥中的重金屬被固定在生物炭上，減少了向蛤仔體內(nèi)的遷移，因此實(shí)驗(yàn)組中蛤仔重金屬累積濃度較對(duì)照組明顯下降，說(shuō)明添加滸苔生物炭能有效控制并顯著降低底泥中重金屬的生物有效性。

與Pb、Cd、Cr相比，Cu的下降率相對(duì)較低，這可能是由于Cu是維持生物體正常生命活動(dòng)必不可少的元素之一，因此生物炭的添加對(duì)其影響較小。Wang等[27]的研究也發(fā)現(xiàn)，向土壤中添加生物炭對(duì)降低毛竹根、莖、葉中Cu的累積濃度并不顯著。此外，底泥中重金屬的存在形態(tài)也會(huì)影響重金屬的下降率，因?yàn)樯锾康奶砑涌梢越档偷啄嘀兄亟饘俚倪w移率，提高其穩(wěn)定性，但對(duì)不同重金屬遷移率的影響并不一致[28]。

2.2.2 PAHs的生物累積

生物炭除了能吸附固定重金屬，對(duì)PAHs等疏水性有機(jī)污染物也具有良好的修復(fù)效果。生物累積實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)照組中蛤仔體內(nèi)∑PAHs的含量為371 ng·g-1dw（表6），環(huán)數(shù)分布以3～4為主（圖2），5～6環(huán)次之，主要單體污染物為PHE、BkF、BPF。在向底泥添加生物炭后，自然老化組和凍融循環(huán)組中蛤仔體內(nèi)∑PAHs的含量分別下降至267 ng·g-1dw和337 ng·g-1dw，環(huán)數(shù)仍以3～4環(huán)為主，但主要單體污染物PHE、BkF、BPF均有所下降（表6）。其中，3～4環(huán)PAHs下降較明顯（P＜0.05），而高環(huán)（5～6環(huán)）PAHs的下降并不顯著。一般認(rèn)為，生物炭對(duì)低分子量PAHs的吸附能力更好，因此能對(duì)底泥中低環(huán)的PAHs進(jìn)行有效吸附固定，而5環(huán)和6環(huán)PAHs與底泥的結(jié)合能力較強(qiáng)，添加生物炭對(duì)其修復(fù)作用較弱[29]。

圖2 生物累積實(shí)驗(yàn)結(jié)束后生物體內(nèi)PAHs的環(huán)數(shù)分布Figure 2 Distribution of PAHs in organisms after the bioaccumulation experiment

表6 生物累積實(shí)驗(yàn)結(jié)束后生物體內(nèi)PAHs的總量（ng·g-1dw）Table 6 Total PAHs in the organism after bioaccumulation experiment（ng·g-1dw）

與凍融循環(huán)老化組相比，自然老化組蛤仔體內(nèi)累積的∑PAHs含量降解較明顯，這可能是由于凍融循環(huán)后滸苔生物炭中的O含量增加而C含量降低（表1），滸苔生物炭的O∕C增加，即極性增加、親脂性減弱，使得凍融循環(huán)后的滸苔生物炭對(duì)PAHs的吸附固定能力減弱，因此造成凍融循環(huán)老化的滸苔生物炭對(duì)降低蛤仔體內(nèi)累積的ΣPAHs效果不明顯[30]。

2.3 不同老化滸苔生物炭添加對(duì)蛤仔食用風(fēng)險(xiǎn)的影響

2.3.1 重金屬的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)

生物炭添加前后菲律賓蛤仔體內(nèi)重金屬的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)（THQ）的計(jì)算結(jié)果如表7所示。對(duì)照組蛤仔體內(nèi)4種重金屬的復(fù)合目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)（THQs）大于1，表明長(zhǎng)期食用此種水產(chǎn)品會(huì)存在潛在的非致癌風(fēng)險(xiǎn)。而當(dāng)向底泥中添加兩種不同老化方式的滸苔生物炭后，4種重金屬的ΣTHQs值分別下降至0.70和0.91，下降了42%和24%，達(dá)到顯著相關(guān)水平（P＜0.05）。Nisar等[31]的研究結(jié)果也表明，向受污染的土壤添加生物炭，使小麥籽粒對(duì)成年人和兒童的重金屬危害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)下降至安全范圍內(nèi)。其中Pb和Cd的THQ對(duì)ΣTHQs的貢獻(xiàn)達(dá)到80%，為主要風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)元素，這與前人的研究一致[32]。因此，通過(guò)在底泥中添加生物炭可控制底泥中重金屬在生物體內(nèi)的累積并顯著降低水產(chǎn)品的食用風(fēng)險(xiǎn)。

表7 各組底泥中菲律賓蛤仔的重金屬目標(biāo)危害系數(shù)Table 7 Target hazard quotient of heavy metals of R.philippinarum in different groups of sediments

2.3.2 PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)

潛在的致癌性 PAHs（BaA、BbF、BkF、BaP、DBA和IPY）在對(duì)照組中的總濃度為124 ng·g-1dw（表8），而在底泥中添加兩種不同老化方式的滸苔生物炭后，生物體內(nèi)致癌性PAHs的濃度分別下降至69 ng·g-1dw和115 ng·g-1dw。根據(jù)公式（4）計(jì)算累積實(shí)驗(yàn)結(jié)束后蛤仔體內(nèi)PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)ILCRs可知，自然老化和凍融循環(huán)老化分別可使PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)下降35%和15%，達(dá)到顯著差異水平（P＜0.05）。這與Ali等[33]得出的結(jié)論相似，他們利用生物炭修復(fù)受OCP污染的土壤，使蔬菜對(duì)成人和兒童的平均致癌風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。

3 結(jié)論

（1）在450℃限氧炭化2 h制備的滸苔生物炭繼續(xù)熱解可減少86%的殘留PAHs，并達(dá)到EBC標(biāo)準(zhǔn)。

（2）生物累積實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，向底泥中添加自然老化的滸苔生物炭使蛤仔體內(nèi)重金屬Cu、Pb、Cd、Cr和PAHs分別下降30%、41%、53%、43%和28%，其效果顯著優(yōu)于凍融循環(huán)老化的滸苔生物炭，主要原因是不同老化方式使?jié)G苔生物炭的理化性質(zhì)發(fā)生了改變。

表8 PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)（ILCR）Table 8 Incremental lifetime cancer risk（ILCR）of PAHs

（3）自然老化和凍融循環(huán)老化的滸苔生物炭均可對(duì)受重金屬和PAHs污染的養(yǎng)殖底泥進(jìn)行修復(fù)，但在實(shí)際效果方面，應(yīng)選自然老化的滸苔生物炭為宜。