典型土壤有机污染物赋存形态及影响因素

摘要

土壤有机污染物迁移转化及生物有效性很大程度上取决于其赋存形态。探究土壤中有机污染物赋存形态是科学评估土壤及作物有机物污染风险的关键，也是发展土壤有机物污染缓解与阻控新技术、保障农作物品质与安全的重要基础。本文在课题组前期研究的基础上，分析了超声连续提取法评价土壤有机污染物赋存形态分类方法的适用范围，研究了典型人工纳米颗粒对土壤中有机污染物赋存形态的影响及作用机制。探讨了有机污染物生物有效性与其赋存形态之间的关系，将有机污染物生物有效态及传输系数耦合进限制分配模型以降低预测偏差，试图提高模型预测植物吸收累积有机污染物的准确性，以期为生产安全农产品和保障土地资源可持续利用提供理论依据。论文取得以下有价值的结果:
　　(1)土壤中水溶态和酸溶态有机污染物是生物有效态。有机污染物生物有效态的含量与其log Kow值及土壤有机质含量呈负相关。植物累积有机污染物的量与其生物有效态含量线性相关(R2＞0.75)。
　　(2)土壤中人工纳米颗粒与有机污染物共存时，有机污染物结合态含量增加，锁定态含量降低。人工纳米颗粒竞争吸附结合态污染物，进而被植物吸收增加其有机污染物的累积量。土壤中有机污染物为了维持其含量的动态平衡，部分锁定态的有机污染物转移至结合态，进而导致有机污染物锁定态含量降低，结合态含量增加。其中，共存人工纳米颗粒和无纳米颗粒土壤中有机污染物生物有效态含量无显著性差异(p＞0.05，0.8)，共存人工纳米颗粒土壤有机污染物结合态含量显著高于对照土壤(p＜0.01)，且结合态增加量与锁定态减少量一致。
　　(3)利用土壤有机污染物的生物有效态及传输系数改进限制分配进模型，可显著降低模型对植物累积有机污染物量的预测偏差。与初始模型相比，水稻土、红壤和黑土上五个浓度组中八种植物体内累积八种有机污染物的平均预测偏差分别由-97.8％降低至14.9％，-97.3％降低至14.2％和-96.8％降低至13.4％。修正后的模型预测偏差远低于原模型的平均偏差-97.6％（±3.4％）。

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致谢

摘要

第一章土壤有机污染物赋存形态研究进展

1土壤有机物污染现状

2土壤中有机污染物赋存形态及影响因素

2．1土壤中有机污染物赋存形态分类

2．2土壤有机污染物赋存形态分析方法

2．3影响土壤有机污染物赋存形态分布的因素

3土壤有机污染物生物有效性与赋存形态分类

3．1土壤有机污染物生物有效性

3．2赋存形态分类与生物有效性

3．3土壤有机污染物赋存形态分类的应用

4存在的问题

5研究目标及思路

第二章土壤典型有机污染物赋存形态分类及影响因素

1实验部分

1．1实验材料与仪器

1．2实验方法

1．3分析方法

2结果与讨论

2．1污染物的赋存形态分布

2．2影响有机污染物赋存形态分布的因素

3．小结

第三章土壤中有机污染物生物有效性与赋存形态的关系

1实验部分

1．1实验材料与仪器

1．2实验方法

1．3分析方法

2结果与讨论

2．1生物有效性与赋存形态

2．2生物有效性与植物累积

2．3生物有效性与被动采样评估

3．小结

第四章基于生物有效态植物吸收累积有机污染物的预测模型

1实验部分

1．1实验材料与仪器

1．2实验方法

1．3分析方法

2结果与讨论

2．1典型土壤中植物累积有机污染物含量

2．2限制分配模型预测植物吸收累积有机污染物含量

2．3基于生物有效态改进限制分配模型

3小结

1研究结果

1．1土壤典型有机污染物赋存形态分类及影响因素

1．2土壤中有机污染物生物有效性与赋存形态的关系

1．3基于生物有效态植物吸收累积有机污染物的预测模型

2创新点

3展望

参考文献

攻读博士期间完成的论文