使用ldpe被动采样法研究pahs土气相界迁移趋势

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1、使用LDPE被动采样法研究PAHs土气相界迁移趋势[摘要]：中国4/vie　　POPs在土壤与空气中的迁移行为研究也对大气以及土壤的生态安全具有重大意义。被动采样法因为操作简易、成本低等特点被越来越多的学者用来测定环境介质中可持续性有机污染物（POPs）浓度。本文说使用被动采样方法研究了PAHs在表层土壤与大气之间的迁移趋势，深入论证了LDPE被动采样法采集表层土壤样品的可行性以及逸度模型研究在PAHs土气交换研究中的运用。结果表明：1）表层土壤中2～3环目标PAHs组分在52天的采样时间段内可以在LDPE膜中达到平衡；2）4～6环目标PAHs组分在采样期间无法达到平衡状态，因此

2、需要使用PRC法对实验数据进行校正。在此研究中，对于4环PAHs组分，校正结果准确，精度较高。对于5～6环PAHs，校正结果较高，精度较差；3）在采样区域，18种目标PAHs均出现由大气向土壤迁移趋势。　　[关键词]：多环芳烃；逸度；土气交换；LDPE；被动采样　　1、研究背景介绍　　多环芳烃（Polycyclicaromatichydrocarbons，简称PAHs）是一类人工合成，能持久存在于环境中，并通过食物链累积，最终对人体健康产生有害影响的化学物质[1，2]。PAHs是一类半挥发有机物质，在室温下能从水体或土壤中以蒸气的形式或者附着在大气颗粒物上进入大气层进行迁移以及扩

3、散[3]。因其具有持久性[4]，可以在大气层进行迁移而不会被降解。在一定条件下，PAHs又会从空气中沉降至水体以及表层土壤中[5，6]。因此研究PAHs在环境介质之间的迁移行为对于研究PAHs在环境中的传播显得非常关键。　　国内相关研究结果表明，在我国土壤中美国环保局（USEPA）规定的16种优先控制PAHs都有不同程度的检出，且检出率非常高[7]。我国东部沿海及北方的部分地区土壤中PAHs属于严重污染水平，部分城市土壤中PAHs平均含量达到了1000ng/g以上[8]。除了点源排放问题，大气中PAHs的干湿沉降也是主要原因之一[9]。中国在2007年向大气排放PAHs总量超过5

4、00t，占全球排放总量的27%[10]。其主要污染来源为机动车排放、燃煤排放以及生物质燃烧排放。近年来，有研究表明，受到污染的土壤可成为二次污染源向大气挥发PAHs，成为空气第四大污染源[11]。　　目前存在两大类采样方法―主动采样法[12]和被动采样法[13，14]。主动采样法通过直接采集环境样本，提取环境样本中目标污染物，从而计算得出环境介质中目标污染物浓度。被动采样法则是基于目标污染物的扩散以及采样基质对目标污染物的吸收，基于分配模型计算出环境介质中目标污染的浓度[14]。被动采样法是近些年来发展起来的方法，越来越多的研究表明这是一种人力物力投入小，行之有效并且能够用于大范

5、围多点同时采样的方法。其中，SPMD、PUF以及LDPE等方法正被用于空气以或水体采样[13，15，16]。　　逸度模型被证明是评价POPs在多介质环境中迁移行为的有效工具，该模型结构简单、所需参数少、容易计算、结果表示直观、计算方法可推广到任意数目的环境介质，目前已成功用于描述POPs在水体与空气之间的气态交换[17]。PAHs在表层土壤的迁移方式主要有三种途径：1）随表层土壤中的水流入地下水系统；2）降解；3）通过气态交换方式向大气迁移。本研究将以LDPE膜为吸附基质对表层土壤（5～15cm深）中PAHs的逸度进行测定。　　本文以嘉兴可持续发展公园为研究区域，目的是研究1）P

6、AHs在表层土壤以及大气之间的迁移行为以及评价PE膜被动采样法在土壤PAHs逸度计算中的可行性；2）通过主被动结合的采样方法对被动采样计算出来的结果进行评价。3）使用逸度模型对PAHs在土壤和空气间的迁移行为进行评价。　　2、试验方法及理论研究　　2.1采样地点　　嘉兴可持续公园位于嘉兴南湖区，占地175亩，市境介于北纬30°21′至31°2′与东经120°18′至121°16′之间。该公园配备一流的环境样品冷冻库，以及相应的样品处理设备及分析设备，因此可以降低样品在运输过程产生的误差。　　2.2采样方法　　采样时间为2015年7月15日至9月5日共计52天。根据NY/T1121

7、.1-2006标准收集表层土壤样本，共一个样本（大约1000g），用高温灼烧后的铝箔纸包裹好，存于-20摄氏度的冷库中。　　同时使用LDPE膜（Polyethylene）作为被动采样吸附基质吸附表层土壤中的PAHs，每张PE膜宽10cm长20cm，厚度为51?m，重约2g，共22个样本（其中4个样本为空白对照）。首先在嘉兴可持续发展公园选取一块20m2的空地，将18张清洗干净并且加标的PE膜埋入表层土壤，5～15cm深。分别在2天，6天，10天，18天，24天，30天，36天，4