土壤-烤烟系统中多环芳烃和酞酸酯的污染特征及健康风险评估

摘要

鉴于多环芳烃（PAHs）和酞酸酯（PAEs）在环境介质中广泛的分布及严重的危害性，本研究以贵州中部烟区土壤和烤烟为对象，通过检测土壤与烟叶中PAHs和 PAEs的含量，探讨 PAHs和 PAEs的污染特征及源解析，评估 PAHs和PAEs对烟农产生的健康风险，结果表明：
　　（1）PAHs采用索式提取，四通道色谱分离仪净化，气相色谱-质谱联用（GC-MS）测定；PAEs采用超声提取，土壤提取液用四通道色谱分离仪净化，烟叶提取液用硅胶层析柱净化，GC-MS测定。方法的回收率均大于80％，能够有效简便地分析测定出土壤与烟叶中的PAHs和PAEs组分及其含量。
　　（2）土壤中低环（2~3环）的PAHs含量较高，占总含量的66.64%，PAHs的浓度为72.94~941.77μg/kg，平均浓度为390.54μg/kg，处于轻度污染水平。而烟叶中4~5环含量较高，PAHs的浓为130.02~1545.35μg/kg，平均浓度为779.37μg/kg，其中苯并[a]芘（BaP）所占的比例高达54.86%，平均值为422.64μg/kg。主成分分析和比值法分析表明土壤-烤烟系统中PAHs主要为煤炭、秸秆、木材等高温燃烧源以及石油和石油燃烧源。
　　（3）土壤-烤烟系统中PAEs组分以邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯（DEHP）为主。土壤中PAEs的含量为0.84~25.68 mg/kg，平均值为5.4 mg/kg，高于烟叶中PAEs(0.74~4.79 mg/kg，平均值：1.75 mg/kg)的浓度。土壤中有致癌性的DEHP的含量为4.64 mg/kg，高出其在烟叶中1.06 mg/kg含量的4.4倍。烟区已经受到酞酸酯的威胁，邻苯二甲酸二乙酯（DEP）超过美国控制标准的6.6倍；邻苯二甲酸二甲酯（DMP）超标1~10倍；DBP超标2.2~27.7倍，超标率为87.5%；DEHP的超标率达到85.4%。主成分解析显示PAEs来源主要表现为农用塑料薄膜、肥料、农药和污水灌溉。
　　（4）土壤-烤烟系统中PAHs和PAEs对烟农产生的非致癌风险指数（NCHI）较低，但致癌风险指数（CHI）较高。PAHs的CHI为N.D~3.24×10-4，处于低致癌风险级别以上；致癌性强的BaP和二苯并[a,h]蒽（DBA）的贡献较大，有37.5%和16.7%的取样点位处于中度风险水平。邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）的CHI为N.D~1.17×10-5，处于低等风险水平以内；而DEHP的CHI为1.82×10-4~1.08×10-2，有60.4%的取样点位处于中度致癌风险水平，39.6%的取样点位处于高致癌风险水平。PAHs和PAEs对烟农产生了潜在的高致癌风险。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2多环芳烃的环境化学行为

1.3酞酸酯的环境化学行为

1.4 环境样品中PAHs与PAEs的分析方法

1.5 研究目的和研究内容

第二章 土壤和烟叶中多环芳烃与酞酸酯分析方法的建立

2.1土壤和烟叶样品的采集

2.2实验材料

2.3土壤样品中多环芳烃和酞酸酯的前处理

2.4烟叶样品中多环芳烃和酞酸酯的前处理

2.5土壤和烟叶样品中PAHs与PAEs的检测

2.6 质量控制与方法保证

2.7 小结

第三章 土壤-烤烟系统中多环芳烃的污染特征及源解析

3.1 实验部分

3.2 土壤-烤烟系统中多环芳烃分布特征

3.3 土壤-烤烟系统中多环芳烃污染源解析

3.4 小结

第四章 土壤-烤烟系统中酞酸酯的污染特征及源解析

4.1 实验部分

4.2 土壤-烤烟系统中酞酸酯分布特征

4.3土壤-烤烟系统中酞酸酯污染源解析

4.4 小结

第五章 土壤-烤烟系统中多环芳烃和酞酸酯健康风险评估

5.1健康风险评估方法

5.2土壤-烤烟系统中多环芳烃的健康风险评估

5.3土壤-烤烟系统中酞酸酯的健康风险评估

5.4 小结

第六章 结论与建议

6.1主要结论

6.2建议

参考文献

附录

致谢