上海市闵行区吴泾镇主要工厂土壤中多环芳烃的分布特征

■薛艺涵

（上海华东师范大学地理科学学院上海200000）

上海市闵行区吴泾镇主要工厂土壤中多环芳烃的分布特征

■薛艺涵

（上海华东师范大学地理科学学院上海200000）

土壤多环芳烃（PAHs）污染控制是当前土壤污染防治与保护的热点问题之一。研究小组研究了上海市闵行区吴泾镇主要工厂土壤中PAHs的含量，进而讨论PAHs的种类，思考讨论环境治理PAHs的方法和建议。研究小组运用先进的仪器设备，对工厂附近的土壤采样，进行定量分析，通过对上海市闵行区吴泾镇主要工厂表层土壤样品中18种多环芳烃浓度的测定，分析其土壤多环芳烃的分布特征，并利用同分异构体比值法对表层土壤PAHs进行了源解析，同时对检测出的18种多环芳烃进行毒性分析。吴泾三大工厂PAHs总体含量呈现焦化厂＞化工厂＞热电厂趋势，组成以2环和3环为主。源解析表明，表层土壤中PAHs的主要来源是燃烧源。

表层土壤多环芳烃分布特征源解析毒性当量

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbon，简称PAHs）是指含有两个或两个以上苯环连在一起的化合物，主要的十八种化合物为：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、屈、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、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，广泛存在于自然界。它具有“三致作用”（致癌、致畸、致突变），是土地利用时重点控制的有机污染物之一。近代以来，随着城市化进程的推进，越来越多的化石燃料和木材被燃烧，而化石燃料和木材等的不完全燃烧恰恰成为环境介质中多环芳烃的主要来源。作为多环芳烃迁移和转化的源和汇，土壤中PAHs的浓度有不断增加的趋势，城市附近的土壤则更为显著。

上海作为我国最大的城市和工业基地之一，土壤污染问题日益严重。研究表明，上海市不同地区土壤已遭受到不同程度的PAHs污染。华东师范大学闵行校区地处上海市闵行区腹地，闵行区吴泾镇的焦化厂、化工厂以及热电厂等的排放物不仅对学校师生和附近居民的生产生活带来了巨大的影响，更是对各厂区附近的土壤造成了不可逆转的污染，其中多环芳烃为主要的污染物之一。然而我国关于土壤中多环芳烃的研究报道并不多，提出这个课题为了解上海吴泾镇多环芳烃的分布特征，关注闵行区华东师范大学及周边学生，居民的健康问题为土壤合理利用提供科学依据。

1　样品采集

样品采集于2014年10月12日，共选取12个采样点，其中化工厂和焦化厂各五个，热电厂两个。准确称取5g土壤样品，加入铜粉、无水硫酸钠填充于滤纸槽中，用120mL丙酮和二氯甲烷混合试剂（体积比为1:1），水浴温度为65℃，在索氏抽提器中以平均4次/h的速率连续回流抽提24h，萃取液经浓缩并溶剂置换为正己烷后，过硅胶氧化铝层析柱（硅胶和氧化铝的体积分数比为2:1），萃取液旋转蒸发浓缩至2～3mL后用正己烷进行溶剂置换，浓缩定容至1～1.5mL，过硅胶氧化铝（2:1，体积比）层析柱，分别用15mL正己烷和70mL二氯甲烷与正己烷的混合溶剂（3:7，体积比）淋洗出烷烃和芳烃组分，含芳烃组分的洗脱液加入内标旋转蒸发至2～3mL后用正己烷进行溶剂置换，浓缩定容至1mL。

2　数据处理及分析

2.1吴泾三大工厂土壤多环芳烃总量分析

在对实验数据进行分析后，得出了3个工厂多环芳烃的总和。焦化厂多环芳烃总量为17.297 mg？kg-1，化工厂和热电厂多环芳烃总量分别为2.649 mg？kg-1和4.123 mg？kg-1，吴泾工厂区多环芳烃含量平均值为8.02 mg？kg-1。

2.2吴泾三大工厂土壤中多环芳烃分布特征

就单个多环芳烃的含量情况来看，荧蒽、芘和苯并［ghi］苝是化工厂土壤中平均含量最高的化合物，其平均含量分别为为0.388mg？kg-1、0.322 mg？kg-1和0.232 mg？kg-1；荧蒽、芘和菲是焦化厂土壤中平均含量最高的化合物，其平均含量分别为为2.968mg？kg-1、2.274 mg？kg-1和2.121 mg？kg-1；荧蒽、芘和苊是热电厂土壤中平均含量最高的化合物，其平均含量分别为为0.561mg？kg-1、0.448 mg？kg-1和0.415 mg？kg-1（从以上数据可以总结出：三大工厂内土壤平均含量最高的化合物是荧蒽，其次是芘。

在化工厂、焦化厂和热电厂内部不同采样点，各多环芳烃含量也有所差异。以焦化厂为例，在生产车间，由于受焦化作业的影响，焦炉在装煤时煤粒极易随热气流进入空气，在附近降落，使得土壤中残留大量多环芳烃。此外，由于炼焦过程煤干馏是在隔绝空气加热环境中，从而造成的高温缺氧为多环芳烃的生成提供了有利条件。由于部分易挥发多环芳烃进入环境中得到不同程度的稀释，因而，距离车间越远处，土壤中所能检测到的多环芳烃的含量也越少。

根据多环芳烃的环数不同，可以分为2～3环、4环、5～6环。三大工厂均以萘、菲等2～3环多环芳烃为主，其中化工厂占到43.60%；焦化厂占到42.56%；热电厂占到57.35%。此外化工厂4环、5～6环含量分别为32.45%、23.95%；焦化厂4环、5～6环含量分别为39.39%、18.05%；化工厂4环、5～6环含量分别为26.45%、16.20%。

3　思考和建议

在我国土壤环境质量标准中加入多环芳烃，进一步加强我国土壤中PAHs污染现状调查。加强土壤中PAHs污染机理、归宿与控制技术的研究。构建我国土壤中PAHs污染环境安全管理体系及管理政策。基于国外在土壤中PAHs污染治理方面的管理法规及其政策，选择受PAHs污染的典型土壤类型，在机制、途径和适宜性的处理技术指标体系基础上，建立一套适合当前我国的具有可操作性的预防和控制土壤中PAHs污染的管理和技术措施，是我国构建PAHs污染环境安全管理体系及管理政策的重要研究方向。

［1］汪瑾彦，陈大舟，汤桦.水体沉积物和土壤中多环芳烃的分析方法研究.北京化工大学理学院 北京 100013

［2］倪进治，陈卫锋，杨红玉，等.福州市不同功能区土壤中多环芳烃的含量及其源解析［J］.中国环境科学，2012，32（5）：921-926.

P62［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-480-1