污灌区土壤中多环芳烃和苯并a的测定与分析

污灌区土壤中多环芳烃和苯并a的测定与分析

1对农业灌溉造成污染多环芳烃的物质中存在强烈的致癌性，主要来源于焦化剂、燃料、沥青、塑料和其他有机物的热分解和不完全燃烧。它广泛分布在空气、水质和土壤中，这引起了世界各国卫生组织和环境组织的高度关注。许多国家将其视为优先监测污染物。污灌一方面解决了农业灌溉水资源短缺的难题,促进农作物的生长,并有增产效应,另一方面,由于绝大部分污水污染物浓度较高,特别是工业废水中的有毒有害物质,未经处理直接用于农田灌溉,可能会对污灌区土壤、农作物造成污染。辽宁省现有八大主要污灌区,即沈抚灌区、浑蒲灌区、张士灌区、八一灌区、宋三灌区、旗口灌区、柳壕灌区和小凌河流域灌区,分布在沈阳、抚顺、鞍山、营口、辽阳和锦州6市,本文采集了辽宁境内污灌区的土壤,采用索氏提取、硅胶柱净化并用气质联机进行多环芳烃和苯并[a]芘的分析,对了解辽宁省污灌区土壤多环芳烃的污染状况,进而为该地区多环芳烃类物质的污染治理提供依据。2实验部分2.1采样点的配置在辽宁省内8个污灌区共采集有代表性的样品25个。2.2设备和试剂2.2.1设备GC/MS、索氏提取器、旋转蒸发仪、样品浓缩仪、分离用层析柱、分液漏斗等玻璃器皿。2.2.2固相萃取试剂丙酮、正己烷、二氯甲烷(残留农药级)。无水硫酸钠(分析纯),在350℃条件下加热6h,除去水分及吸附于表面的有机物,冷却后保存于干净的试剂瓶中。固相萃取用佛罗里硅土小柱(SupelloLC-Florisil)。16种多环芳烃标准溶液:萘、苊、二氢苊、芴、菲、荧蒽、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]荧蒽和苯并[ghi]北。2.3样品的采集和处理采样时间为2003年10月。采样方法:采集0~20cm耕层土壤,等量混合后,用四分法留取1kg样品,自然风干后过筛待分析用。2.4样品分析2.4.1冷却冷却条件称取10g左右的土壤样品于滤筒中,滤筒放入索氏提取器,加入100mL二氯甲烷,浸泡12h,索氏提取回流8h后,冷却至室温。将二氯甲烷转移至样品浓缩器中,浓缩至1mL,用铜丝放入样品中去除硫,经无水硫酸钠脱水后加入10mL正己烷,用氮气吹脱浓缩至1mL。硅土小柱预先用10%丙酮—正己烷10mL、正己烷10mL活化后,将上述预处理溶液加入到硅土小柱上,用10mL10%的丙酮—正己烷淋洗,淋洗液浓缩至约1mL,加入10μL内标,定容至1.0mL后进行GC/MS测定。2.4.2标准扫描方式色谱柱:DB-5MS。色谱条件:80℃(2min)290℃(5min)。进样口温度:290℃;接口温度:250℃。定性分析:全扫描方式,扫描范围为35~400m/z。定量分析:选择离子检测SIM。分析结果见图2。3结果与讨论3.1多环芳烃的测定实际采集25个样品,沈抚灌区8个,张士灌区3个,八一灌区2个,浑蒲灌区5个,旗口灌区1个,柳壕灌区2个,宋三灌区2个,小凌河流域灌区2个,从检出结果看,多环芳烃最大值为1.858mg/kg,最小值为0.014mg/kg,平均值为0.396mg/kg。致癌活性最强的苯并[a]芘最大值为0.053mg/kg,最小值为0.001mg/kg,平均值为0.010mg/kg。3.2[ghi]北,、苯并[b]和2,3-cd]的检出率16种多环芳烃几乎都被检出,整体检出率为89.1%,其中萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[ghi]北的检出率为100%,苊、苯并[k]荧蒽的检出率为50%,二氢苊、屈、苯并[b]荧蒽、二苯并[a,h]荧蒽的检出率为83.3%,苯并[a]蒽的检出率为70.8%,苯并[a]芘的检出率为91.7%,茚并[1,2,3-cd]芘的检出率为87.5%。3.3苯并[a]污染程度污灌区污染程度从大到小依次为八一灌区、浑蒲灌区、沈抚灌区、宋三灌区、张士灌区、旗口灌区、小凌河流域灌区、柳壕灌区。多环芳烃检测结果平均值依次为1.457,0.671,0.387,0.306,0.177,0.074,0.073,0.020mg/kg,苯并[a]芘检测结果平均值依次为0.014,0.001,0.011,0.037,未检出,0.003,0.010,0.002mg/kg,污灌区苯并[a]芘污染程度从大到小依次为浑蒲灌区、沈抚灌区、八一灌区、宋三灌区、柳壕灌区、小凌河流域灌区、张士灌区、旗口灌区。3.4旗口地区民族水平压射下的辽河-2号检出情况我国目前还没有制定多环芳烃、苯并[a]芘的土壤质量标准,不同区域的土壤中的苯并[a]芘的含量不同,自然区域土壤为1.5~28.0μg/kg,辽宁省8个污灌区中,苯并[a]芘的检出率为91.7%,只有旗口灌区王家围、柳壕灌区辽阳-2号没有检出。样品总体检出浓度范围为1.0~53.0μg/kg,按照自然区域土壤高值28.0μg/kg衡量,张士灌区、八一灌区、旗口灌区、柳壕灌区、宋三灌区、小凌河流域灌区均为自然土壤值,沈抚灌区大台子为32.0μg/kg,超过自然土壤值4.0μg/kg,浑蒲灌区检测5个点位,1号地布设3个点位,检测结果分别为53.0,41.0,7.0μg/kg,2号点位布设2个点,检测结果分别为33.0,51.0μg/kg,有4个点位超过自然值,可见浑蒲灌区已经超过自然土壤背景值。4多环芳烃的污染程度(1)辽宁省境内八大污灌区,多环芳烃的检出率为89.1%,多环芳烃最大值为1.858mg/kg,最小值为0.014mg/kg,平均值为0.396mg/kg。致癌活性最强的苯并[a]芘最大值为0.053mg/kg,最小值为0.001mg/kg,平均值为0.01mg/kg。(2)污灌区多环芳烃的污染程度从大到小依次为八一灌区、浑蒲灌区、沈抚灌区、宋三灌区、张士灌区、旗口灌区、小凌河流域灌区、柳壕灌区。苯并[a]芘的污染程度从大到小依次为浑蒲灌区、沈抚灌区、八一灌区、宋