玉米和小麥對城市污泥施用土壤中多氯聯(lián)苯的吸收和傳輸特征

劉婉玉，李 珺，王 森*，袁 琪

1. 西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，陜西省地表過程與環(huán)境承載力重點實驗室，陜西 西安 710127

2. 陜西西安城市生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站，陜西 西安 710127

城市人口激增和工業(yè)化發(fā)展導(dǎo)致城市污水處理廠污泥產(chǎn)量大幅上升[1]，污泥處置不當(dāng)會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[2-3]. 污泥制肥農(nóng)用曾是城市污泥資源化處置的重要方式之一[4-6]，能增加土壤孔隙度、有機質(zhì)和營養(yǎng)元素含量等[7-8]，促進作物增產(chǎn)和品質(zhì)改良[9]，卻不可避免地將病菌、重金屬和有機污染物等引入土壤[10-15]. 多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一類重要的持久性有機污染物，易吸附在土壤和沉積物中[16]，通過植物在食物鏈中傳遞，威脅生態(tài)系統(tǒng)和人體健康[17]. 我國多個城市污水處理廠污泥中檢出PCBs，且電器、木材加工、化工等工業(yè)污水是PCBs的主要來源，例如，浙江地區(qū)[18]和北京市[19]污水處理廠污泥PCBs含量分別為0～147 ng/g(平均值為70 ng/g)和66.5～157.0 ng/g(以dw計)〔平均值為101.0 ng/g(以dw計)〕，其中PCBs含量較高的污泥都來自工業(yè)污水處理量較高的污水處理廠；江蘇省常州市和上海市的部分脫水污泥PCBs含量[18]高于我國城市污泥農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)〔200 ng/g(以dw計)〕[20]，因此污泥農(nóng)用存在較高的PCBs暴露風(fēng)險. 污泥施用后土壤的PCBs污染程度與污泥類型和施用量等因素有關(guān)，向烏柵土中施入不同類型(蘇州市、曲陽市和無錫市脫水污泥)的污泥后，土壤PCBs含量增幅不同[21]；厭氧消化污泥施用農(nóng)田后，土壤PCBs含量比未施用處理高4～10倍[22].

PCBs可以通過植物根系吸收的方式由土壤進入植物[23]，有研究表明，植物在高濃度PCBs污染土壤中種植8周后根系PCBs含量為47~6 500 μg/g[24]；不同植物對土壤PCBs的吸收存在差異，如龍葵和煙草在110 mg/kg的PCBs污染土壤中種植收獲后，其根系PCBs含量分別為80.8和32.8 mg/kg[25]. 植物對PCBs的吸收促進了土壤PCBs消減[26]，苜蓿種植90 d收獲后土壤∑PCBs含量下降36%[27]，不同植物(高羊茅、芥菜和苜蓿)種植18個月后土壤低氯代PCBs〔一氯代PCBs(mono-PCBs)~五氯代PCBs(penta-PCBs)〕含量降低17%~27%[28]. 相較于高氯代PCBs，低氯代PCBs更易被植物根系吸收進而從土壤中去除，如種植黑麥草加強了土壤中二氯代PCBs(di-PCBs)和三氯代PCBs(tri-PCBs)的去除[29]，高羊茅和苜蓿種植150 d收獲后土壤tri-PCBs含量顯著降低[30]. 植物根系富集PCBs后隨蒸騰流向地上部分傳輸，研究表明秋茄在高濃度PCBs處理下，根系吸收PCB-47和PCB-155后進行莖向傳輸[31]，通常低氯代PCBs由于較強的親水性更易進行莖向傳輸[32]；且植物的傳輸能力具有種屬差異，如西葫蘆Gold Rush比Patty Green對PCBs的傳輸能力更強[33].

近年來，關(guān)中地區(qū)城市污水處理量不斷提升，污泥產(chǎn)量也隨之增加，如西安市污泥產(chǎn)量從2014年至2017年增長約50%[34-35]，西安市曾是我國PCBs原料的產(chǎn)地，也曾有大量PCBs產(chǎn)品在此使用[36]. 關(guān)中地區(qū)污水處理廠污泥PCBs含量為9.64~213.85 ng/g(平均值為53.65 ng/g)[37]，污泥施用易造成農(nóng)田土壤PCBs污染；但目前關(guān)于關(guān)中地區(qū)城市污泥施用農(nóng)田后，土壤及植物中PCBs的分布研究仍然有限. 該文基于不同植物種屬、污泥施用量和污泥類型的土壤盆栽試驗，以關(guān)中地區(qū)城市污泥為研究對象，分析污泥施用后農(nóng)田土壤-植物體系中PCBs的分布特征，研究PCBs在玉米和小麥中的吸收、傳輸特征與差異，以期為評估城市污泥施用農(nóng)田土壤的PCBs環(huán)境風(fēng)險提供重要科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 盆栽試驗

該研究以玉米(鄭單958)和小麥(周麥22)為供試植物，土壤采集自陜西省西安市長安區(qū)農(nóng)田(全氮含量0.869 g/kg，有機質(zhì)含量8.43 g/kg，pH為7.70)，晾干后過75目(0.675 mm)篩待用. 城市污泥采集自陜西省西安市高新區(qū)某污水處理廠(G)、西安市蓮湖區(qū)某污水處理廠(L)、咸陽市禮泉縣某污水處理廠(X)和韓城市龍門鎮(zhèn)某污水處理廠(H)，污泥以tri-PCBs、tetra-PCBs等低氯代PCBs為主(占比>90%)，∑PCBs含量為41.57~213.85 ng/g (以dw計)，有機質(zhì)含量為100.19~350.17 g/kg，具體污水處理廠的污泥信息參考文獻[38]，將污泥置于冷干機?65 ℃下冷干，研磨后過75目篩置于?20 ℃冰箱待用.

土壤盆栽培養(yǎng)試驗共設(shè)置7個不同的處理(見表1)，各處理用字母、數(shù)字和符號的組合形式表示，如G100M表示施用100 g污泥G種植玉米，G100W表示施用100 g污泥G種植小麥，G200M表示施用兩倍污泥G(200 g)種植玉米，CK表示無污泥施用土壤種植玉米，每個處理重復(fù)3次. 盆栽試驗在恒溫光照培養(yǎng)箱中進行，盆內(nèi)壁套聚丙烯袋以避免PCBs被盆壁吸附，污泥和土壤按比例均勻混合后裝盆，并在每盆土壤表面覆1 cm無污染空白土壤以降低土壤PCBs揮發(fā). 用去離子水調(diào)整混勻后的土壤含水量為田間最大持水量的60%～70%[39]，在盆中栽種經(jīng)滅菌、催芽的小麥和玉米. 每天向土壤中加入霍格蘭營養(yǎng)液，用稱重法定期補充土壤水分. 植物在培養(yǎng)箱中隨機擺放并定期更換位置，種植70 d后分別收取植物根系和地上部分，用去離子水清洗后分別裝入自封袋，冷干后置于?20 ℃冰箱；收取土壤樣品時，去掉每盆表層2 cm土壤，將剩余土壤混勻，取50 g土壤冷干、研磨、過75目篩后置于?20 ℃冰箱待用.

表 1 盆栽試驗信息Table 1 Information of pot experiments

1.2 樣品中PCBs的提取與測定

1.2.1樣品中PCBs的提取

取土壤樣品5.00 g(植物樣品1.00 g)加入6 mL超純水(植物樣品加入5 mL超純水)和回收率指示物BDE-71后振蕩，再加入10 mLV(正己烷)∶V(二氯甲烷)=1∶1后振蕩混勻，置于4 ℃冰箱冷藏20 min后加入1 g NaCl和4 g MgSO4，振蕩混勻，離心后移取4.5 mL上清液加入0.05 g乙二胺-N-丙基硅烷和0.15 g MgSO4，振蕩混勻后進行離心，移取上清液置于KD濃縮瓶中，氮吹濃縮后過0.22 μm有機系濾膜，加入內(nèi)標(biāo)PCB-204后用正己烷定容至1 mL，待測[38].

1.2.2樣品中PCBs的測定

使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS, QP2010)測定土壤、植物根系和地上部分的PCBs. 采用不分流進樣，分析39種PCBs(PCB-1、PCB-2、PCB-3、PCB-4、PCB-6、PCB-8、PCB-9、PCB-16、PCB-18、PCB-19、PCB-22、PCB-25、PCB-28、PCB-44、PCB-52、PCB-56、PCB-66、PCB-67、PCB-71、PCB-74、PCB-82、PCB-87、PCB-99、PCB-110、PCB-138、PCB-146、PCB-147、PCB-153、PCB-173、PCB-174、PCB-177、PCB-179、PCB-180、PCB-187、PCB-194、PCB-195、PCB-199、PCB-203、PCB-206)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列中各色譜峰的保留時間、碎片離子質(zhì)荷比及其豐度等對樣品中的目標(biāo)化合物進行定性分析，根據(jù)定量離子的峰面積，采用內(nèi)標(biāo)法進行定量，具體測定過程參考文獻[38]. 對照處理中未檢測到目標(biāo)化合物，PCBs加標(biāo)回收率在68%~103%之間.

1.3 樣品中有機質(zhì)的測定

稱取土壤樣品5.00 g于離心管中，加入30 mL 0.1 mol/L HCl持續(xù)振蕩，反應(yīng)48 h后土壤溶液中無氣泡產(chǎn)生，而后對樣品進行洗滌、離心、烘干、研磨過篩，將樣品置于干燥器中待測[40]. 通過元素分析儀(EA3000, EuroVector, Intaly)測定土壤有機碳含量，土壤有機質(zhì)含量可利用土壤中一般有機碳含量(58%)進行換算(100/58=1.724, “Van Bemmelen因數(shù)”為1.724)，即土壤有機質(zhì)含量(g/kg)=1.724×土壤有機碳含量 (g/kg)[41-42].

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 25.0軟件對不同處理土壤間、植物根間以及地上部分間的∑PCBs及PCBs同系物含量進行顯著性差異分析(ANOVA).

2 結(jié)果與討論

2.1 污泥施用土壤中PCBs的分布特征

2.1.1污泥施用土壤中PCBs的污染水平

無污泥施用處理(CK)土壤∑PCBs含量低于檢出限，所有經(jīng)污泥施用處理的土壤中均檢測到PCBs，∑PCBs含量為12.60~30.18 ng/g (以dw計)〔平均值為18.02 ng/g (以dw計)，見表2〕，表明污泥施用造成土壤PCBs污染. 污泥施用處理下，土壤∑PCBs含量在種植植物后為6.25~18.05 ng/g (以dw計)〔平均值為10.55 ng/g (以dw計)，見表2〕，且較種植植物前均呈現(xiàn)不同幅度下降，∑PCBs消減率為20.00%(X100M')~79.30%(L100M'). 有研究發(fā)現(xiàn)，紫花苜蓿種植75 d收獲后輕度和重度污染土壤∑PCBs含量分別下降15.8%、23.5%[43]，紫云英種植收獲后土壤∑PCBs含量下降23.0%[44]，龍葵和魚腥草種植50和90 d后土壤∑PCBs含量分別下降20.1%、22.8%[45]，表明種植植物對污染土壤PCBs有消減作用.

表 2 種植植物前后土壤PCBs的含量Table 2 Concentrations of PCBs in soil before and after planting

同類型同量污泥施用后，玉米對土壤∑PCBs的消減率(G100M'，30.90%)高于小麥(G100W'，25.36%)，相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)了不同植物消減土壤PCBs的差異性，如刺槐對土壤∑PCBs的消減率高于西葫蘆[46]. 不同污泥施用量處理下，土壤∑PCBs的消減率存在差異，其中單倍污泥施用量處理(G100M'，30.90%)高于雙倍污泥施用量處理(G200M'，20.77%). 有研究[9]發(fā)現(xiàn)，污泥施用量越低，土壤中多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)的消減率越高. 污泥類型影響土壤PCBs消減，在不同污水處理廠污泥施用處理下，西安市蓮湖區(qū)某污水處理廠污泥施用處理土壤∑PCBs消減率(L100M'，79.30%)遠超其他3個污水處理廠污泥處理(20.00%~42.84%)，這可能是由于其低氯代PCBs含量最高. 通過以上分析可見，植物種屬、污泥施用量、污泥類型和PCBs同系物組成等因素均會造成土壤PCBs消減率的差異[39].

2.1.2污泥施用土壤中PCBs同系物的分布特征

種植植物前，污泥施用土壤主要以低氯代PCBs(占比為85.34%~99.44%，見圖1)為 主，∑低 氯代PCBs含量〔12.53~27.16 ng/g (以dw計)〕顯著高 于∑高氯代PCBs〔六氯代PCBs(hexa-PCBs)~九氯代PCBs(nona-PCBs)〕含量〔0.07~3.02 ng/g (以dw計)，見表2〕(P<0.05). G100M和G100W處理mono-PCBs含量 最高，H100M處 理di-PCBs含量最高，G200M和X100M處理tri-PCBs含量最高，L100M處理四氯代PCBs(tetra-PCBs)含量最高. 種植植物后，所有污泥施用處理土壤仍以低氯代PCBs為主(占比為79.73%~92.81%，見圖1)，∑低氯代PCBs的占比較種植植物前有所降低(X100M'除外)；各處理∑低氯代PCBs含量〔4.98~16.75 ng/g (以dw計)〕較種植植物前均降低，但仍顯著高于∑高氯代PCBs含量〔1.02~1.74 ng/g(以dw計)，見表2〕(P<0.05). 涂晨等[47]研究也發(fā)現(xiàn)，種植植物(紫花苜蓿、黑麥草和高羊茅)后土壤均以低氯代PCBs(di-PCBs~penta-PCBs)為主，且低氯代PCBs百分含量在種植植物后降低，這可能是因為土壤中低氯代PCBs比高氯代PCBs更易被植物根系吸收和根際微生物消減[48].

圖 1 種植植物前后土壤PCBs同系物百分含量的變化Fig.1 Changes in the percentage concentrations of soil PCBs homologues before and after planting

與種植植物前相比，種植植物后多數(shù)污泥施用土壤中更低氯代PCBs同系物占主導(dǎo)(見圖1)，如G200M處理下土壤中百分含量較高的PCBs同系物在種植植物前為tri-PCBs和tetra-PCBs，種植植物后(G200M')為mono-PCBs和tetra-PCBs；L100M處 理下土壤中百分含量較高的PCBs同系物在種植植物前為tetra-PCBs和penta-PCBs，種植植物后(L100M')為mono-PCBs和di-PCBs. 種植植物后土壤PCBs同系物可能發(fā)生了脫氯降解，更低氯代的PCBs百分含量升高. 有研究表明，植物根系可以直接降解代謝土壤PCBs[49]，也可以通過釋放根系分泌物將PCBs降解為低氯代PCBs或?qū)⑵渫耆V化分解為無毒化合物[50]；植物根系分泌物與根際微生物的互利作用也促進了PCBs降解[51]，因此該研究種植植物后土壤PCBs發(fā)生消減，更低氯代的PCBs百分含量升高.

圖 2 土壤和植物不同部位PCBs同系物的百分含量Fig.2 Percentage concentrations of PCBs homologues in soil and different parts of plants

2.2 植物根系和地上部分PCBs的分布特征

無污泥施用土壤種植玉米的對照處理(CK)下，玉米地上部分和根系干質(zhì)量分別為1.28～1.38、0.99～1.12 g，污泥施用處理下玉米地上部分和根系干質(zhì)量分別為1.36～1.52、1.05～1.22 g，污泥施用促進了玉米生長但差異不顯著(P>0.05)，表明污泥施用對植物的生長沒有產(chǎn)生太大影響.

對不同處理下植物體PCBs分析可見，PCBs在無污泥施用處理(CK)的玉米地上部分和根系中均未檢出，在各污泥施用處理的植物根系〔∑PCBs范圍為26.35～55.46 ng/g (以dw計)〕和地上部分〔∑PCBs范圍為37.13～49.74 ng/g (以dw計)〕均有不同程度檢出(見表3)，表明該試驗植物地上部分的PCBs主要來自根系從土壤吸收后的莖向傳輸. 植物種屬、污泥施用量和污泥類型均會造成植物根系和地上部分∑PCBs含量的差異. 同類型同量污泥施用后，玉米根系∑PCBs含量〔G100M'，31.70 ng/g (以dw計)〕顯著低于小麥〔G100W'，55.46 ng/g (以dw計)〕(P<0.05)，而地上部分∑PCBs含量〔48.24 ng/g (以dw計)〕顯著高于小麥〔37.14 ng/g (以dw計)〕(P<0.05)，植物不同部位對PCBs的吸收差異與植物種屬、蒸騰作用等因素有關(guān)[52-53]. 不同污泥施用量處理下，雙倍污泥施用量處理(G200M')玉米根系和地上部分∑PCBs含量均高于單倍污泥施用量處理(G100M')(P>0.05). 申榮艷等[39]研究發(fā)現(xiàn)，與單倍污泥施用量處理相比，雙倍量常州污泥施用后雪韭根系∑PCBs含量升高，地上部分(植株)∑PCBs含量降低；而雙倍量揚州污泥施用后紫花苜蓿根系和地上部分(植株)∑PCBs含量均降低，表明提高污泥施用量對植物根系和地上部分PCBs含量的影響存在差異. 不同污泥類型施用下，施用H污泥的玉米根系∑PCBs含量〔H100M'，48.05 ng/g(以dw計)〕顯著高于G100M'、X100M'和L100M'處理〔∑PCBs范 圍 為26.35～32.43 ng/g (以dw計)〕(P<0.05)，施用G污泥的玉米地上部分∑PCBs含量〔G100M'，48.24 ng/g (以dw計)〕高于施用其他3個污水處理廠污泥處理〔∑PCBs范圍為37.13～43.57 ng/g(以dw計)〕(P>0.05，H100M'除外). 有研究表明，施用常州污泥(40 g/kg)處理的三葉草根系∑PCBs含量低于揚州污泥處理，而地上部分∑PCBs含量高于揚州污泥處理[39]，可見不同污泥類型對同種植物不同部位PCBs含量的影響也不同. 各處理植物地上部分∑PCBs(PCB-28、PCB-52、PCB-138、PCB-153、PCB-180)含量為4.29～5.14 ng/g，低于GB 13078?2017《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中植物性飼料原料限值(10 ng/g)[54]，若該研究中玉米和小麥秸稈應(yīng)用于動物飼養(yǎng)，其生態(tài)風(fēng)險較低.

表 3 植物根系和地上部分PCBs的含量Table 3 Concentrations of PCBs in plant roots and above-ground parts

通過對種植植物后的土壤、植物根及地上部分PCBs同系物平均百分含量(見圖2)的進一步分析，發(fā)現(xiàn)PCBs同系物的組成在土壤、植物根及地上部分相似性較高，均為低氯代PCBs占主導(dǎo)，百分含量占比最高的同系物分別為tetra-PCBs、mono-PCBs、mono-PCBs. 低氯代PCBs總占比在土壤、植物根及地上部分呈現(xiàn)依次上升趨勢(分別為85.82%、89.38%、92.49%)，這也與大多數(shù)研究結(jié)果[55-56]相似. 如對植物(小飛蓬、蘇門白酒草、水寥)不同組織PCBs的研究也發(fā)現(xiàn)，植物地上部分低氯代PCBs同系物的百分含量比根系更高[55]. 與高氯代PCBs相比，低氯代PCBs更易被植物吸收并向上傳輸[57]；研究[58]表明，mono-PCBs~tetra-PCBs可由土壤進入楊樹根系，而mono-PCBs~tri-PCBs可進一步傳輸至楊樹地上部分；同時，被植物吸收的PCBs還會代謝降解，因此植物地上部分有更高的低氯代PCBs含量[59]. 因較高的親脂性，高氯代PCBs傾向于在植物根脂中富集[60]，根中高氯代PCBs的占比更高.

2.3 植物對污泥施用土壤中PCBs的吸收和傳輸特征

2.3.1植物根系對污泥施用土壤中PCBs的吸收

污泥施用處理下，∑PCBs的根富集因子〔RCFs(root concentration factors)=C根系/C土壤〕為2.18~6.28，各PCBs同系物的RCFs范圍為0.00~18.43，表明植物根系富集了土壤中的PCBs. 同類型同量污泥施用后，小麥根系(G100W'，5.90)的RCFs∑PCBs顯著高于玉米(G100M'，3.64)(P<0.05)，且各PCBs同系物的RCFs也較高(di-PCBs，P<0.05)；小麥根系對mono-PCBs(6.67)、di-PCBs(6.21)的富集較強，玉米根系對mono-PCBs(9.41)、di-PCBs(10.40)、penta-PCBs(10.64)、hexa-PCBs(9.51)的富集較強，表明植物根系對土壤PCBs及其同系物的吸收存在種屬差異[61].

同種污泥不同施用量處理下，植物根系對PCBs的吸收存在差異，RCFs∑PCBs在單倍污泥施用量處理(G100M'，3.64)下 高 于 雙 倍 污 泥 施 用 處 理(G200M'，2.18)，有研究發(fā)現(xiàn)菜心根系對低濃度PAHs污染土壤的RCFs高于高濃度PAHs污染土壤[62]；單倍污泥施用量處理下，mono-PCBs~tetra-PCBs和hexa-PCBs的RCFs也高于雙倍污泥施用處理. 由于西安市高新區(qū)某污水處理廠污泥有機質(zhì)含量(339.6 g/kg)較高，雙倍污泥量的施用不僅提高了土壤∑PCBs含量，也促使土壤有機質(zhì)含量升高，因此被土壤吸附的PCBs更多，進入植物中的較少[7,39]，植物根系的RCFs較低.

不同污泥類型施用處理下，玉米根系對PCBs的吸收也不同. 韓城市龍門鎮(zhèn)某污水處理廠污泥施用處理下RCFs∑PCBs最高(H100M'，6.28)，且mono-PCBs~tri-PCBs和hepta-PCBs~nona-PCBs的RCFs也 高 于其他3個處理(G100M'、L100M'、X100M')，推測主要是因為韓城龍門鎮(zhèn)某污水處理廠只處理工業(yè)污水，其有機質(zhì)含量(100.19 g/kg)低于其他3個污水處理廠(322.17~350.17 g/kg)，PCBs易于被該處理植物根系吸收.

2.3.2污泥施用土壤中PCBs在植物體內(nèi)的傳輸

污泥施用處理下，∑PCBs的傳輸因子〔TFs(translocation factors)=C地上部分/C根系〕為0.67~1.65，各PCBs同系物的TFs范圍為0.00~4.25. 同類型同量污泥施用后，玉米和小麥對PCBs的傳輸存在顯著差異，玉米(G100M'，1.52)的TFs∑PCBs顯著高于小麥(G100W'，0.67)(P<0.05)，且 各PCBs同 系 物 的TFs也 較高(mono-PCBs，di-PCBs：P<0.05)，表明PCBs在玉米體內(nèi)更容易進行莖向傳輸；玉米和小麥對mono-PCBs的傳輸最強，TFs分別為2.07和0.78. 有研究[63-64]也指出，不同植物種屬對有機污染物傳輸?shù)牟町愋裕绮煌参?黑麥草、苜蓿、南瓜、西葫蘆、玉米、蘿卜)對十溴聯(lián)苯醚(BDE-209)的傳輸能力不同，其中苜蓿的傳輸能力最強[63].

同種污泥不同施用量處理下，雙倍污泥施用量處理下玉米的TFs∑PCBs(G200M'，1.24)低于單倍污泥施用量處理(G100M'，1.52)(P>0.05)，且mono-PCBs~dri-PCBs的TFs也較低，而其余PCBs的TFs則高于單倍污泥施用量處理，表明在提升污泥用量后，植物對各PCBs同系物的傳輸能力不同，相似的研究指出，當(dāng)植物生長于高濃度PCBs土壤時，植物對高氯代PCBs的傳輸能力更強[65].不同污泥類型施用處理下，玉米對PCBs同系物的傳輸存在一定差異. 施用西安市蓮湖區(qū)某污水處理廠污泥處理的玉米的TFs∑PCBs(L100M'，1.65)高于其他3個 污 水 處 理 廠 污 泥 處 理(H100M'、G100M'、X100M'，0.77~1.52). H100M'、X100M'、G100M'和L100M'處理下，PCBs同系物的TFs分別為0.00~1.32、0.00~1.69、0.00~2.07、0.00~4.25，且G100M'、L100M'和X100M'處理下mono-PCBs的TFs最高，H100M'處理下tri-PCBs的TFs最高. 不同處理低氯代PCBs的TFs值(0.47~4.25)普遍高于高氯代PCBs(0.00~1.56).有研究也指出，低氯代PCBs較于高氯代PCBs更易進行莖向傳輸[33]，具有更高的TFs值.

3 結(jié)論與展望

a）污泥施用土壤以低氯代PCBs為主，植物對土壤∑PCBs有一定消減作用(20.00%～79.30%)，不同處理的PCBs消減能力存在差異：玉米高于小麥、單倍污泥施用量高于雙倍污泥施用量、有機質(zhì)含量最高的污泥施用處理消減率最高.

b）PCBs同系物的組成和含量在種植植物后的土壤、植物根和地上部分的相似性較高，低氯代PCBs占主導(dǎo)，且總百分含量呈依次上升趨勢；種植植物后土壤中更低氯代的PCBs占主導(dǎo).

c）PCBs進入土壤后被植物根系所富集并向上傳輸. 小麥和玉米對PCBs的吸收和傳輸存在差異，小麥對土壤∑PCBs及各PCBs同系物的吸收能力均高于玉米，而傳輸能力則較低. 雙倍污泥量施用后，植物對∑PCBs、mono-PCBs~tetra-PCBs、hexa-PCBs的 吸收能力降低. 有機質(zhì)含量最低的污泥施用處理下植物的RCFs∑PCBs最高，而TFs∑PCBs最低. 不同污泥施用處理下植物對低氯代PCBs的TFs普遍更高.

d）城市污泥農(nóng)田施用會造成土壤PCBs污染，植物富集土壤PCBs能降低土壤污染水平，但PCBs會通過植物進入食物鏈逐級傳遞，對生態(tài)系統(tǒng)造成潛在暴露風(fēng)險. 因此探索合適的污泥施用量和處理方式可為城市污泥的資源化使用提供科學(xué)依據(jù)，同時篩選具有較強富集能力的植物種屬對于減輕土壤PCBs污染具有重要意義.