應(yīng)用單體碳同位素分析技術(shù)探析農(nóng)田土壤中多環(huán)芳烴的植物降解過(guò)程

焦杏春，王 廣，葉傳永，曹紅英，王曉春，楊永亮，劉曉端

(1.國(guó)土資源部生態(tài)地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心，北京 100037；

2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京100101)

長(zhǎng)久以來(lái)，持久性有機(jī)污染物在植物-土壤系統(tǒng)中的環(huán)境行為得到研究者的廣泛關(guān)注。研究者普遍認(rèn)為，植物在土壤乃至整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)有機(jī)污染物的遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中都起著至關(guān)重要的作用[1]。在一些有機(jī)污染事故的現(xiàn)場(chǎng)，植物在清除和轉(zhuǎn)移土壤污染物的過(guò)程中均有突出表現(xiàn)[2]。Cofield等[3]研究了焦化廠污染土壤中多環(huán)芳烴(PAHs)的修復(fù)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)種植了羊茅草一年后的土壤中，PAHs總量減少了69%，而同期未種植植物的土壤中PAHs總量減少了57%。Gao等[4]通過(guò)對(duì)比有無(wú)種植黑麥草土壤的添加實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，45 d處理后種植了黑麥草的土壤中菲和芘的去除率分別為85%～90%和44%～89%，顯著高于無(wú)植物對(duì)照土壤。上述研究結(jié)果驗(yàn)證了植物在清除土壤PAHs中的明顯作用，但植物-土壤系統(tǒng)PAHs濃度的變化是一個(gè)在土壤溫度、濕度、植物根系特征、微生物特性等諸多因素影響下的復(fù)雜過(guò)程，研究者僅通過(guò)對(duì)比種植植物前后土壤中PAHs的濃度變化來(lái)判斷植物修復(fù)的效率，其結(jié)果有失偏頗，甚至?xí)贸鐾耆喾吹慕Y(jié)論。如Vervaeke等[5]對(duì)礦物油污染土壤中PAHs的降解開(kāi)展了長(zhǎng)期研究，一年半后發(fā)現(xiàn)種植柳樹(shù)的土壤中PAHs濃度下降了23%，而未種植柳樹(shù)的空地土壤中PAHs濃度下降幅度更大，達(dá)到32%。如何通過(guò)更準(zhǔn)確的手段了解植物降解土壤PAHs的進(jìn)程和效率，已成為科學(xué)家們當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。……