畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）土壤環(huán)境中重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染研究進(jìn)展

1、土壤環(huán)境中重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染研究進(jìn)展摘 要復(fù)合污染研究已成為環(huán)境科學(xué)發(fā)展的重要方向之一,重金屬和多環(huán)芳烴是土壤環(huán)境中的重要污染物,開(kāi)展兩者復(fù)合污染研究,對(duì)于農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)安全具有重要意義。本文簡(jiǎn)要論述了重金屬和多環(huán)芳烴在土壤環(huán)境中的各自行為及其產(chǎn)生途徑、復(fù)合污染體系中污染物的聯(lián)合作用,在此基礎(chǔ)上綜述了重金屬和多環(huán)芳烴在污染物研究進(jìn)展,并對(duì)未來(lái)該領(lǐng)域需要進(jìn)一步研究的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：重金屬，多環(huán)芳烴，復(fù)合污染 advances of research on combined pollution of heavy metals with polycyclic aromatic hyd

2、rocarbons(pahs) in soil environmentabstractresearch on combined pollution has been one of the most important topics on development of the science of environment. for heavy metal and polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) are most common pollutant in soil, research on these two sorts of pollutant is

3、 of significance to the security of agricultural ecology. this essay mainly focuses on the actions and the generations of heavy metal and pahs in the soil and the combined effect of the pollutants. furthermore, it concludes the advances in research of interactions in trans-membrane, metabolism and d

4、etoxification processes of pollutant such as heavy metal and pahs and looks forward to the further research of this field.key words: heavy metal，pahs，combined pollution目錄前言1第1章 重金屬21.1概述1.2 重金屬的特點(diǎn)21.3土壤中重金屬的危害21.4重金屬在化學(xué)環(huán)境中的化學(xué)行為1.4.1土壤中重金屬的存在形態(tài).1.4.2土壤中重金屬的主要遷移轉(zhuǎn)化方式.1.5 土壤重金屬元素背景值研究1.5.1 重金屬環(huán)境背景值.1.5.

5、2影響土壤中重金屬環(huán)境背景值的因素第2章多環(huán)芳烴42.1概述42.2 多環(huán)芳烴的環(huán)境化學(xué)研究2.3 多環(huán)芳烴的污染2.4 土壤中多環(huán)芳烴污染的主要途徑4.5 多環(huán)芳烴污染物在土壤中吸附、遷移與轉(zhuǎn)化4.6 多環(huán)芳烴污染物在土壤中的降解第3章復(fù)合污染63.1復(fù)合污染概念的形成63.2 復(fù)合污染機(jī)理研究.3.2.1 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)3.2.2 影響酶的活性3.2.3 干擾正常生理過(guò)程3.2.4 改變細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能.3.2.5 螯合（或絡(luò)合）作用及沉淀作用.第4章 土壤境中重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染 4.1 重金屬多環(huán)芳烴復(fù)合污染對(duì)土壤酶的影響.4.2 監(jiān)測(cè)土壤重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染的方法4.3污染土壤修

6、復(fù)的研究趨勢(shì)與展望.4.3.1 當(dāng)前污染土壤修復(fù)研究的重點(diǎn). 4.3.2前景與展望結(jié)論9謝 辭10參考文獻(xiàn)11附錄13外文資料翻譯14前言目前，全球污染物不斷增多，由于人類(lèi)的活動(dòng)所產(chǎn)生的環(huán)境污染物，一般可分為化學(xué)性（無(wú)機(jī)物為汞、鎘、砷、鉛、氰化物、氟化物等；有機(jī)物為有機(jī)磷、有機(jī)氯、多氯聯(lián)苯、酚、多環(huán)芳烴等）、物理性（噪聲、振動(dòng)、放射性、非電離電磁波、熱污染等）；生物性（主要有細(xì)菌、病毒、原蟲(chóng)等病原微生物）。其中化學(xué)性污染物是主要的、大量的。 第1章 重金屬1.1 概述化學(xué)上跟據(jù)金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬，常把密度大于4.5g/cm3的金屬稱(chēng)為重金屬。如：金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鉻、

7、汞、鎘等大約45種。 從環(huán)境污染方面所說(shuō)的重金屬是指：汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等生物毒性顯著的重金屬。對(duì)人體毒害最大的有5種：鉛、汞、鉻、 砷、鎘。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。 圖111.2重金屬的特點(diǎn)大多數(shù)重金屬是過(guò)渡性元素，而過(guò)渡性元素的原子有其特有電子層結(jié)構(gòu)，使其在土壤環(huán)境中的化學(xué)行為具有一系列特點(diǎn)。 (1)重金屬能在一定的幅度內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，具有可變價(jià)態(tài)；因重金屬的價(jià)態(tài)不同，其活性和毒性也不同。(2) 重金屬易在土壤環(huán)境中發(fā)生水解反應(yīng)，生成氫氧化物，也可以與土壤中的一些無(wú)機(jī)酸反應(yīng)，生成硫化物,碳酸鹽，磷酸鹽等。這

8、些化合物的容積都比較小，使得重金屬累計(jì)與土壤中，不易遷移，污染范圍擴(kuò)大的可能性比較小，但卻使污染區(qū)域內(nèi)定的危害周期延長(zhǎng)，危害程度加大。(3) 重金屬作為中心離子，能夠接受多種陰離子和簡(jiǎn)單分子的獨(dú)對(duì)電子，生成配合絡(luò)合物；還可與一些大分子有機(jī)物，如腐殖質(zhì)，蛋白質(zhì)等生成螯合物。難溶性的重金屬鹽，在少量游離重金屬離子生成絡(luò)合物和螯合物以后，其在水中的溶解度可能增大，進(jìn)而在土壤環(huán)境中遷移，增大其污染危害的范圍重金屬的所有這些化學(xué)特性，決定了它在土壤環(huán)境中溶解特性的多變，進(jìn)而影響到正哄金屬在土壤環(huán)境中的遷移特性多變。重金屬污染的主要特點(diǎn)，出了污染范圍廣，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，還有污染隱蔽性，而且無(wú)法被生物降解，并可

9、能通過(guò)食物鏈不斷地再生物體內(nèi)富集，甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對(duì)食物鏈中某些生物產(chǎn)生危害，或最終在人體內(nèi)蓄積而危害健康，重金屬的這一特性決定了其在污染和危害環(huán)境中的特殊作用。1.3土壤中重金屬的危害 土壤重金屬污染對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害主要有下列途徑：（1） 受污染的土壤直接暴露在環(huán)境中，通過(guò)土壤顆粒等形式直接或間接的為動(dòng)物或人所吸收（2） 通過(guò)雨水淋溶作用，土壤中的重金屬向下緩慢滲透，可能導(dǎo)致地下水的污染。（3） 外界環(huán)境條件的變化，例如酸雨，施加土壤添加劑等因素，提高了土壤中重金屬的活性和生物可利用性，使得重金屬較容易為植物吸收利用而進(jìn)入食物鏈，對(duì)動(dòng)物和人體產(chǎn)生毒害作用，并易向下遷移，導(dǎo)

10、致地下水污染。1.4 重金屬在化學(xué)環(huán)境中的化學(xué)行為1.4.1 土壤中重金屬的存在形態(tài)重金屬在土壤溶解中，主要以簡(jiǎn)單離子，有機(jī)或無(wú)機(jī)絡(luò)離子的形態(tài)存在。土壤溶液的有機(jī)組分對(duì)重金屬離子的形態(tài)及其遷移能力有顯著影響，綜合已有的研究結(jié)果可以得出在存在有機(jī)組分的條件下，土壤溶液中重金屬形態(tài)特征如下 主要呈游離陽(yáng)離子：co,mn,cd 中間狀態(tài)：zn,ni; 主要成絡(luò)合態(tài)：cu,pb,fe。 由于重金屬化合物化學(xué)性質(zhì)各異，土壤環(huán)境物質(zhì)組成復(fù)雜，以及土壤屋里化學(xué)性質(zhì)（ph,eh等）的可變性，乳糖中重金屬的賦存形態(tài)復(fù)雜。最近，大多數(shù)研究者在進(jìn)行土壤重金屬形態(tài)分析時(shí)，多采用逐級(jí)提取法分離各種形態(tài)，即用不同的浸提劑

11、連續(xù)提取，如tessier3連續(xù)提取法，將土壤環(huán)境中重金屬賦存形態(tài)分為（a）水溶態(tài)（以去離子水浸提）；（b）可交換態(tài)或吸附交換態(tài)（以mgcl溶液提?。?；（c）碳酸鹽結(jié)合態(tài)（以naac hac為浸提劑）；（d）鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)（以nh2oh hcl為浸提劑）；（e）有機(jī)結(jié)合態(tài)（以h2o2為浸提劑）；（f）殘?jiān)鼞B(tài)（以hcio4 hf消解化，1：1 hci提取）。不同賦存形態(tài)的重金屬，其生理活性和毒性均有差異。其中以水溶態(tài)和可交換態(tài)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力最高，其活性，毒性和對(duì)植物的有效性也最大；殘留態(tài)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力，活性和毒性最小；其他形態(tài)的重金屬介于其間。各種形態(tài)的重金屬之間，隨著土壤或外界環(huán)

12、境條件的改變可相互轉(zhuǎn)化，并保持著一定的動(dòng)態(tài)平衡。水溶態(tài)重金屬在土壤中一般含量甚低，占總量的比例很小，但由于這部分很容易為生物所吸收，因而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。1.4.2 土壤中重金屬的主要遷移轉(zhuǎn)化方式 重金屬在土壤環(huán)境中的行為和歸宿，包括遷移，轉(zhuǎn)化和持留，主要過(guò)程有物理，物理化學(xué)，化學(xué)和生物過(guò)程，其中的作用方式根據(jù)資料4可分為下列五種類(lèi)型：（1）機(jī)械吸收作用 土壤是一個(gè)多空體系，能夠機(jī)械截留進(jìn)入土壤后比其孔隙大的顆粒物，例如含有重金屬的礦物顆粒，使之不易淋失，這種作用稱(chēng)為機(jī)械吸收作用。土壤越粘，則截留物質(zhì)的能力越強(qiáng)。但因其不能保存可溶性物質(zhì)，所以不是土壤吸持重金屬的主要形式。（2）物理作用

13、土壤顆粒，特別是膠粒，具有巨大的表面能，能夠把分子態(tài)（包括液態(tài)分子和氣態(tài)分子）的重金屬吸附在土壤與溶液的界面上。這是一種物理現(xiàn)象，稱(chēng)作物理吸收作用，也有文獻(xiàn)將其稱(chēng)作表面吸附5或非極性吸附，因?yàn)橹亟饘匐x子是土壤膠體表面牢固吸附的。土壤質(zhì)地越細(xì)，腐殖質(zhì)含量越多，物理吸收作用越強(qiáng)。 另外，土壤溶液中水溶性的重金屬離子或絡(luò)離子，可以隨土壤中的水分從土壤表層移到深層，從地勢(shì)高處移到地勢(shì)低處，甚至發(fā)生淋溶，隨水流失遷移出土壤而進(jìn)入表面或地下水體。更多的是重金屬通過(guò)多種途徑被包含于礦物顆粒中，或被吸附于土壤膠體表面上，隨土壤中的水分流動(dòng)而被機(jī)械搬運(yùn)，也可能以飛揚(yáng)塵土的形式隨風(fēng)遷移。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最顯著的物理

14、遷移過(guò)程，就是重金屬隨地表徑流而被沖刷。（3）物理化學(xué)作用 由于土壤膠體微粒是帶有不同電性的電荷，當(dāng)它與溶液接觸時(shí)，便能吸附溶液中帶異性電荷的離子；與此同時(shí)，把土壤膠體上等當(dāng)量的相同電荷的其他離子代換出來(lái)而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這是一種物理化學(xué)現(xiàn)象，稱(chēng)謂物理化學(xué)吸收作用，又稱(chēng)作離子代換吸收作用，或離子交換吸附，有的文獻(xiàn)7也將其名為極性吸附。它是土壤吸收性能中最重要的一種方式。土壤膠體越多，電性越強(qiáng)，物理化學(xué)吸收作用也越強(qiáng)。（4）化學(xué)作用 化學(xué)作用主要包括吸附 解吸，溶解 沉淀，配合（螯合）作用，中和作用，氧化 還原作用等。實(shí)際上，吸附與解吸是化學(xué)作用和物理化學(xué)作用綜合作用的結(jié)果?；瘜W(xué)作用應(yīng)當(dāng)是指其中的

15、專(zhuān)性吸附作用。 土壤溶液中重金屬化合物的沉淀 溶解作用是重金屬化學(xué)遷移的重要形式，表現(xiàn)在可溶性鹽類(lèi)得離子與土壤溶液中的離子，因化學(xué)反應(yīng)生成難溶解的化合物而得以保持在土壤中，如何溶解磷酸鹽可被鐵，鋁，鈣等離子固定生成難溶性的磷酸鐵，磷酸鋁或磷酸三鈣。該反應(yīng)一般可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)向溶解方向進(jìn)行時(shí)，就使得部分重金屬?gòu)耐寥乐嗅尫懦鰜?lái)，增強(qiáng)了重金屬化合物的活性，相反則增加重金屬在土壤中的持留，并可降低或減慢重金屬的活性和毒性。這種平衡不能僅用溶度積規(guī)則的一般原理進(jìn)行描述，而需結(jié)合土壤的實(shí)際情況，考慮ph,eh,有機(jī)質(zhì)，配位平衡，共沉淀，后沉淀等多種因素的影響。（5）生物作用 土壤環(huán)境中重金屬的生物作用，主

16、要是指植物通過(guò)根系從土壤中吸收某些化學(xué)形態(tài)的重金屬，并在植物體內(nèi)積累起來(lái)，這種遷移既可認(rèn)為是植物對(duì)土壤的凈化，亦可認(rèn)為是污染土壤對(duì)植物的危害，特別是植物富集的重金屬有可能通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體時(shí)，危害更嚴(yán)重，微生物對(duì)重金屬生物遷移的另一途徑6。植物根系從土壤中吸收重金屬并在體內(nèi)富集受多種因素的影響，其主要影響因素是重金屬在土壤環(huán)境中的容量和賦存形態(tài)，一般水溶態(tài)的，簡(jiǎn)單的絡(luò)離子最容易被植物所吸收，而交換態(tài)的絡(luò)合態(tài)次之，難容態(tài)則暫時(shí)不被作物所吸收，水溶態(tài)，交換態(tài)重金屬含量高的土壤中，植物吸收的量也就越多。由于賦存重金屬的各形態(tài)之間存在動(dòng)態(tài)平衡。因此，植物吸收重金屬的量也處于動(dòng)態(tài)變化之中。土壤環(huán)境的酸堿

17、度，氧化還原電位，土壤膠體的種類(lèi)，數(shù)量，不同的如讓類(lèi)型等土壤環(huán)境狀況，直接影響到重金屬在土壤中的賦存悉尼港臺(tái)和他們相互間的比率關(guān)系，從而影響到植物對(duì)重金屬的吸收，進(jìn)一步影響到重金屬在土壤中的生物遷移作用。 總之，重金屬進(jìn)入土壤后，可被土壤膠體吸附，與土壤無(wú)機(jī)物，有機(jī)物形成配合物，或與土壤中其他物質(zhì)形成難溶鹽沉淀，或被氧化還原，或被植物及其他生物吸收。但吸附是重金屬在土壤中所發(fā)生的遷移轉(zhuǎn)化的重要控制過(guò)程，是許多重金屬離子從溶液轉(zhuǎn)入固相的主要途徑，重金屬在土壤中的活動(dòng)性，分布和富集，在很大程度上取決于是否被土壤膠體所吸附以及吸附的牢固程度。1.5 土壤重金屬元素背景值研究1.5.1 重金屬環(huán)境背景

18、值 重金屬環(huán)境背景值得確定，是研究與評(píng)價(jià)環(huán)境中重金屬污染和制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提和基礎(chǔ)，在環(huán)境科學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面有著重要的作用。近40年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在這一方面做了大量的工作。1961年，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（gc）開(kāi)始對(duì)本土土壤開(kāi)展背景值的調(diào)查研究工作，1984年，美國(guó)發(fā)表美國(guó)大陸土壤及其地表物質(zhì)中的元素濃度專(zhuān)項(xiàng)報(bào)告；19781984年，日本開(kāi)展了表層和底層土元素背景值的調(diào)查工作。 中國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)展這方面的研究工作，但早期研究的區(qū)域范圍僅限于幾個(gè)重點(diǎn)城市和主要農(nóng)業(yè)區(qū)。1982年，國(guó)家科委將土壤背景值調(diào)查研究列入“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)課題，調(diào)查范圍則擴(kuò)大到了除臺(tái)灣省以外的全國(guó)各省區(qū)8.9。19

19、88年，中國(guó)完成了全國(guó)土壤背景值的調(diào)查研究工作，發(fā)表了環(huán)境背景值數(shù)據(jù)手冊(cè)10,中國(guó)土壤元素背景值11等專(zhuān)著。 近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)背景值的研究幾乎遍布全國(guó)各地，而且研究材料也不局限在普通的土壤，有人研究了塔克拉瑪干沙漠地區(qū)土壤元素背景值12，以及渤海沉積物，紅海灣底質(zhì)，湄洲灣海域底質(zhì)的重金屬元素背景值13-15。1.5.2 影響土壤中重金屬環(huán)境背景值的因素 關(guān)于影響土壤中重金屬環(huán)境背景值的因素，人們普遍認(rèn)為，成土母質(zhì)，土壤類(lèi)型和土壤理化性質(zhì)是影響土壤中重金屬背景值的決定性因素，尤其是前兩個(gè)因素8。土壤中各元素的背景值，反映了在沒(méi)有污染的情況下，通過(guò)母質(zhì)的風(fēng)化，并在成土的過(guò)程中發(fā)生的元素遷移轉(zhuǎn)化，因

20、此成土母質(zhì)的差異是引起土壤環(huán)境背景值差異的最主要因素。而不同的土壤類(lèi)型是在不同或相同的母質(zhì)條件下，經(jīng)過(guò)不同的生物，氣候作用而形成的，因此，不同的土壤類(lèi)型中的重金屬元素的背景值，反應(yīng)了母質(zhì)，氣候和生物等的共同作用，其差異性是必然的，土壤理化性質(zhì)對(duì)重金屬環(huán)境背景值的影響，主要表現(xiàn)在土壤質(zhì)地，ph值和有機(jī)質(zhì)量方面。一般地說(shuō)，土壤質(zhì)地越粘重，土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附能力越強(qiáng)，土壤中的重金屬背景值越高。ph值顯著影響土壤中的重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力，在ph較低的酸性土壤中，h+常可使重金屬離子從土壤顆粒中被解吸出來(lái)i，增加其活性和遷移轉(zhuǎn)化能力，因此，在酸性土壤中的重金屬含量常低于堿性土壤，如石灰?guī)r類(lèi)母質(zhì)上發(fā)育

21、的土壤，重金屬背景值大多數(shù)較高。而土壤中有機(jī)質(zhì)含量與重金屬背景值的關(guān)系，視不同的土壤類(lèi)型和不同的重金屬元素而異。余國(guó)忠等人21對(duì)黃山地區(qū)7種土壤中的cu,pb,ni,cr,co,hg,mn,f,zn,as等12中元素進(jìn)行了研究，分析結(jié)果表明，在黃山地區(qū)的土壤中，背景值在分布上具有明顯的母質(zhì)控制規(guī)律，成土母質(zhì)影響最顯著，其次是土壤有機(jī)質(zhì)，但mn,f,zn,as 4種元素受土壤ph值得作用比對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)強(qiáng)烈，以as最明顯，即mn,zn等元素的背景值與有機(jī)質(zhì)含量關(guān)系不大。除此之外，有人認(rèn)為，地貌和氣候條件也是影響土壤中重金屬背景值的重要因素，如魏復(fù)盛，陳靜生等人認(rèn)為，母質(zhì)和氣候組合類(lèi)型是決定地帶性土

22、壤微量元素含量的決定性因素，也有人認(rèn)為，凡是和粘粒含量呈正相關(guān)的元素，其元素含量均由高地形部位向低地形部位增加，說(shuō)明了地貌條件對(duì)重金屬元素含量的影響。第2章 多環(huán)芳烴2.1 概述多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbonat pahs）是一類(lèi)有機(jī)化合物的總稱(chēng)，它們一般含有三個(gè)以上苯環(huán)，具有相近的化學(xué)和物理性質(zhì)，之中的許多化合物，如3,4-苯并蓖已被證明具有強(qiáng)烈的致癌性和致畸變性，是環(huán)境中最受重視的污染物之一。自然界中的許多碳?xì)浠衔镌诓煌耆紵蛄呀鈺r(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的多環(huán)芳烴，環(huán)境中的多環(huán)芳烴主要來(lái)源于煤和石油的燃燒，一些人為的污染行為如燃燒垃圾，輸液和吸煙也會(huì)產(chǎn)生

23、較多的pahs。多環(huán)芳烴大部分吸附在大氣和水中的微小顆粒物上，大氣中的多環(huán)芳烴又可通過(guò)沉降和降水沖洗作用而污染土壤和地面水。2.2 多環(huán)芳烴的環(huán)境化學(xué)研究自從40年前發(fā)現(xiàn)pahs中的一些化合物的致癌性以來(lái)，關(guān)于多環(huán)芳烴的環(huán)境化學(xué)研究取得了很大的發(fā)展，為了調(diào)查pahs在環(huán)境中的種類(lèi)和數(shù)量，特別是要弄清各個(gè)pahs的量，以研究其和癌癥發(fā)病率的關(guān)系，pahs的分析已成為環(huán)境分析中的一個(gè)重要的研究課題。2.3 多環(huán)芳烴的污染pahs污染源多，量大，且其降解速度較慢，因而在大氣，水，土壤，沉積物，甚至地下水，植物和食品中都發(fā)現(xiàn)有pahs或衍生物的存在，其種類(lèi)多達(dá)數(shù)百種，存在形態(tài)主要為吸附態(tài)和游離態(tài)。濃度

24、范圍變化很大，常和其他有機(jī)物混在一起。多環(huán)芳烴大多吸附在大氣和水中的微小顆粒物上。大氣中的多環(huán)芳烴又可通過(guò)沉降和降水沖洗作用而污染土壤和地面水。但植物莖葉和籽實(shí)中的多環(huán)芳烴主要來(lái)自大氣。目前，對(duì)于環(huán)境中多環(huán)芳烴致癌性的全面研究還比較少,但對(duì)苯并(a)芘研究得較多。國(guó)內(nèi)外許多城市都把顆粒物上的苯并(a)芘列為經(jīng)常監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目,它在大氣中的濃度一般達(dá)到每百立方米空氣中含零點(diǎn)幾微克到幾微克的水平。一般冬季高于夏季,因?yàn)槎緹毫吭龆?而有更多的苯并(a)芘凝聚在顆粒物上。多環(huán)芳烴在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和歸宿,目前還不清楚。一些研究表明，它在大氣中可由于陽(yáng)光照射而分解，也可與其他物質(zhì)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)化有的可以

25、使原來(lái)無(wú)致突變性的多環(huán)芳烴變?yōu)橛兄峦蛔冃缘?，如芘在二氧化?no2)的作用下轉(zhuǎn)化為能致突變的 1-硝基芘。但有的轉(zhuǎn)化具有相反的效應(yīng)。關(guān)于多環(huán)芳烴污染的危害，見(jiàn)多環(huán)芳烴污染與癌。2.4 土壤中多環(huán)芳烴污染的主要途徑 多環(huán)芳烴（pahs）污染是最常見(jiàn)的有機(jī)污染之一。研究表明居民取暖，焚化，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)活動(dòng)，如焦炭生產(chǎn)，油的精煉，鋁生產(chǎn)，非鐵金屬的熔煉等都是pahs的主要來(lái)源。土壤是非常復(fù)雜的多相體系，污染物進(jìn)入土壤后，通過(guò)稀釋?zhuān)瑪U(kuò)散和遷移等作用降低污染物得濃度；通過(guò)訴案件反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)等改變污染物的形態(tài)和毒性，或污染物在膠體表面發(fā)生吸附或凝聚而被固持，抑或被生物或微生物降解，吸收與轉(zhuǎn)化，因

26、而土壤對(duì)外來(lái)污染物有一定的接納和緩沖能力，而土壤污染往往不易被直接發(fā)現(xiàn)。土壤中多環(huán)芳烴（pahs）的污染程度較重，工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)尤為突出。土壤污染是造成水體與農(nóng)作物漏滲。污水灌溉是我國(guó)土壤多環(huán)芳烴污染的最主要方式，劉其松曾報(bào)道沈撫灌區(qū)撫順三寶屯四隊(duì)水稻田因30多年的石油污水灌溉而成為重污染農(nóng)地，1982年測(cè)得其多環(huán)芳烴總量020cm表層土高達(dá)631.9mg/kg,2035cm底層土為605.95mg/kg。宋玉芳等研究表明水稻長(zhǎng)期污水灌溉可明顯增加土壤中多環(huán)芳烴發(fā)總量，且多環(huán)芳烴在土壤中行為與污染物理化性質(zhì)有關(guān)。大氣污染嚴(yán)重的地區(qū)土壤中多環(huán)芳烴含量亦較高，如苯并a芘（bap）主要吸附在煙塵顆粒物

27、上，且隨顆粒物飄散于環(huán)境各處。不同污染區(qū)土壤中多環(huán)芳烴含量的差異很大，農(nóng)村，城郊和市區(qū)，工業(yè)區(qū)土壤中多環(huán)芳烴含量亦有很大區(qū)別。日本研究人員曾測(cè)得人煙稀少地區(qū)土壤中苯并a芘含量為0.0711g/kg，而大阪市區(qū)土壤中苯并芘則達(dá)1.194.93mg/kg，其主要原因是城市工業(yè)排出廢氣，廢渣與廢液，加之汽車(chē)廢氣，道路塵土及爐灶煙塵等均為其污染源。2.5 多環(huán)芳烴污染物在土壤中吸附、遷移與轉(zhuǎn)化 多環(huán)芳烴在土壤中的吸附是一種土壤與土壤水的分配過(guò)程，對(duì)環(huán)境行為有顯著影響，其吸附過(guò)程中土壤表面與多環(huán)芳烴的作用能量一是來(lái)自其作用范圍緊靠固體表面的化學(xué)力；二是來(lái)自作用距離較遠(yuǎn)的靜電和范德華引力。多環(huán)芳烴在土壤中

28、的吸附存在“快”和“慢”兩個(gè)不同過(guò)程，最初的快過(guò)程是多環(huán)芳烴快速到達(dá)土壤疏水表面吸附；接著多環(huán)芳烴遷移到土壤基體中不易到達(dá)的部分，這一“慢”過(guò)程持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，直至土壤有機(jī)質(zhì)的吸附能力耗盡，并達(dá)到平衡為止。且這部分多環(huán)芳烴很難被生物降解和利用，由此可知其分配程度和多環(huán)芳烴和土壤物理化學(xué)性質(zhì)所決定，如多環(huán)芳烴水溶度，土壤顆粒大小，土壤有機(jī)碳含量，ph和溫度等。故其吸附程度影響多環(huán)芳烴在環(huán)境中生物化學(xué)行為，且是揮發(fā)，光解，水解和生物降解等過(guò)程中的重要因素，并決定多環(huán)芳烴在環(huán)境中的命運(yùn)。吸附作用對(duì)確定污染物對(duì)微生物的可給性具有重要意義，目前雖對(duì)吸附態(tài)多環(huán)芳烴能否被微生物利用存在爭(zhēng)議，但大部分研究認(rèn)為微

29、生物主要是利用水中溶解的多環(huán)芳烴。weissenfels w d等分別對(duì)沙子和土壤中吸附的多環(huán)芳烴進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)質(zhì)含量小的沙子對(duì)多環(huán)芳烴的的吸附量和吸附強(qiáng)度均小于土壤，而多環(huán)芳烴降解速率和降解量則相對(duì)高于土壤。何耀武等對(duì)熒蒽和菲在土壤中的吸附試驗(yàn)研究結(jié)果表明，所測(cè)濃度范圍內(nèi)2種化合物在土壤中的吸附量主要取決于土壤有機(jī)質(zhì)含量。mcans j c 等，還測(cè)定了幾種多環(huán)芳烴在14種沉積物和土壤樣品中吸附的有機(jī)碳分配系數(shù)（koc值，其值為51718000000不等），表明苯并a芘及其他相似低溶解度多環(huán)芳烴分配到土壤有機(jī)質(zhì)中趨勢(shì)較強(qiáng)。故對(duì)多環(huán)芳烴污染處理時(shí)可考慮采用吸附法。 多環(huán)芳烴在環(huán)境中

30、不斷積累，其半衰期少則2個(gè)月，多則幾年。多環(huán)芳烴進(jìn)入土壤后，由土壤表面污染進(jìn)一步導(dǎo)致下層土壤污染，甚至地下水污染。多環(huán)芳烴在土壤中的遷移與轉(zhuǎn)化受揮發(fā)，光解及生物降解等過(guò)程的影響，在光誘導(dǎo)，生物積累及生物代謝變遷過(guò)程中，多環(huán)芳烴一般轉(zhuǎn)化為酚類(lèi)，醌類(lèi)及芳香族羧酸類(lèi)物質(zhì)，有的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物甚至比原始多環(huán)芳烴更具毒性。多環(huán)芳烴大多吸附在大氣和水中的微小顆粒物上，大氣中多環(huán)芳烴通過(guò)降和降水沖洗作用而污染地面水及土壤。對(duì)多環(huán)芳烴在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和歸宿研究表明，大氣中多環(huán)芳烴可由陽(yáng)光照射而分解，也可與其他物質(zhì)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化，天然水體中多環(huán)芳烴自?xún)糁饕浅恋砦飳?duì)其吸附過(guò)程；而多環(huán)芳烴在土壤中亦產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。gunther

31、 f a等，durmishidz s.v.等，edward n.t.等。研究多環(huán)芳烴在黑麥草，鷹嘴豆，苜蓿和紫云英等植物體內(nèi)運(yùn)移和代謝結(jié)果表明，多環(huán)芳烴可從植物根部運(yùn)移到地上部，也可以從葉部運(yùn)至根部。但ellwart p.，進(jìn)行的大田試驗(yàn)顯示大多數(shù)農(nóng)作物根系不吸收多環(huán)芳烴。植物對(duì)多環(huán)芳烴的吸收速率取決于植物種類(lèi)和土壤中多環(huán)芳烴濃度，土壤中多環(huán)芳烴濃度越高，能吸收多環(huán)芳烴的植物其多環(huán)芳烴吸收量則越多。大部分研究表明，植物能部分代謝多環(huán)芳烴，這位植物修復(fù)土壤中多環(huán)芳烴提供了支持。影響多環(huán)芳烴在土壤中遷移的因素有土壤性質(zhì)，多環(huán)芳烴濃度以及多環(huán)芳烴物理性質(zhì)，多環(huán)芳烴在土壤中遷移深度(30cm左右)可用

32、相應(yīng)模擬模型計(jì)算。2.6 多環(huán)芳烴污染物在土壤中的降解 揮發(fā)，非生物丟失（如水解，淋溶）及生物降解作用等決定多環(huán)芳烴在土壤中歸宿，土壤多相系統(tǒng)中去除多環(huán)芳烴的主要過(guò)程即通過(guò)表面和亞表面土壤微生物降解。一些研究發(fā)現(xiàn)不飽和狀態(tài)下2種土壤中14種多環(huán)芳烴降解時(shí)，其揮發(fā)作用對(duì)多環(huán)芳烴的減少作用可忽略不計(jì)；非生物丟失對(duì)二，三環(huán)的多環(huán)芳烴又潛在意義，而對(duì)三環(huán)以上的多環(huán)芳烴揮發(fā)的非生物丟失均不起作用。grosser r j.等。用玻璃制的微宇宙裝置研究污泥土壤中多環(huán)芳烴丟失發(fā)現(xiàn)，非生物過(guò)程只對(duì)少數(shù)四環(huán)及四環(huán)一下多環(huán)芳烴又影響。多環(huán)芳烴在土壤中有較高的穩(wěn)定性，其苯環(huán)數(shù)與其他生物可降解性明顯呈負(fù)相關(guān)系，故很少有

33、能直接降解高環(huán)數(shù)多環(huán)芳烴的微生物，微生物降解多環(huán)芳烴一般采用一多環(huán)芳烴為惟一c源、能源和將多環(huán)芳烴與其他有機(jī)質(zhì)進(jìn)行共代謝兩種方式，氣單表明高分子量多環(huán)芳烴（一般為四環(huán)以上）由于可溶性差比較穩(wěn)定，其生物降解一般均以共代謝方式開(kāi)始，真菌對(duì)三環(huán)以上多環(huán)芳烴的代謝也屬于共代謝，如果降解熒蒽的美麗小克銀漢霉菌、能降解苯并a芘的顯毛金孢子菌?，F(xiàn)已受污染中分離出少數(shù)能礦化四環(huán)多環(huán)芳烴并一同作為惟一c源和能源的細(xì)菌，能降解芘和 的為1種紅球菌，能降解熒蒽的微生物假單胞菌和脫氮產(chǎn)堿菌。從共代謝角度系統(tǒng)研究多環(huán)芳烴的降解尚少見(jiàn)報(bào)道，由于共代謝c源于能源選取尚缺乏系統(tǒng)考慮，且試驗(yàn)條件彼此差異很大，故難以建立描述不同

34、共代謝c源與不同環(huán)數(shù)多環(huán)芳烴關(guān)系的選擇優(yōu)化理論。多環(huán)芳烴的降解取決于微生物產(chǎn)生加氧酶的能力，這些酶一般對(duì)多環(huán)芳烴有特異性，故常需多種微生物降解多環(huán)芳烴。微生物的加氧酶有單加氧酶和雙加氧酶，微生物產(chǎn)生的單加氧酶能把一個(gè)氧原子加到底物中形成雙氧乙烷，進(jìn)一步氧化為順勢(shì)雙氫乙醇，且雙氫乙醇可繼續(xù)氧化為兒茶酸、原兒茶酸和龍膽酸等中間代謝物，而后苯環(huán)斷開(kāi)，形成琥珀酸、延胡索酸、乙酸、丙酮酸和乙醛。所有這些產(chǎn)物都被微生物用來(lái)合成其自身的細(xì)胞蛋白和能量，同時(shí)產(chǎn)生co2和h2o。多環(huán)芳烴的最初氧化，即苯環(huán)加氧是控制多環(huán)芳烴生物降解速度的關(guān)鍵步驟，此后降解進(jìn)程加快，沒(méi)有或很少有中間代謝物的積累。但據(jù)報(bào)道中間降解物

35、與其母體化合物多環(huán)芳烴同樣具有致癌性和致突變性。好氧生物降解是目前普遍應(yīng)用處理多環(huán)芳烴的技術(shù)12，多環(huán)芳烴在反硝化條件下可發(fā)生無(wú)氧降解，以硝酸鹽作為電子受體可降解萘、菲和熒蒽等13。多環(huán)芳烴是典型的憎水有機(jī)物(hocs)，其難溶性使其生物有效性受到限制，這也是去除多環(huán)芳烴存在的主要問(wèn)題。多環(huán)芳烴的生物降解取決于它們從固相向液相的遷移率，表面活性劑具有親水和親油基團(tuán)，可防止油水之間互相排斥，并具有使其相互作用的功能，因此可增加疏水性物質(zhì)在水相中溶解度，以增加其生物可利用性，進(jìn)而提高多環(huán)芳烴降解速率。故可利用表面活性劑對(duì)hocs的解吸和增溶作用，從而有可能達(dá)到快速修復(fù)污染土壤的目的。 影響多環(huán)芳烴

36、生物降解的因素很多，如多環(huán)芳烴和土壤固有性質(zhì)、接種微生物的影響、溫度、ph和土壤通氣狀況等，保持土壤中微生物降解活力和達(dá)到多環(huán)芳烴降解的最適條件，可通過(guò)加入石灰、營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)和肥料并混勻土壤、強(qiáng)制通風(fēng)等方法獲得。sehelton d.r.等，研究表明自然環(huán)境干濕交替過(guò)程可增加多環(huán)芳烴在土壤中吸附，從而降低多環(huán)芳烴菲的提取性和生物有效性。baqar r.z.等，研究表明土壤ph8時(shí)，多環(huán)芳烴菲的降解受抑。barbara研究證明溫度對(duì)土壤理化和生物過(guò)程導(dǎo)致的多環(huán)芳烴消失具明顯影響，溫度降低可抑制土壤微生物群生長(zhǎng)發(fā)育，由此亦降低生化反應(yīng)速率。故利用微生物降解應(yīng)也別把握好處理溫度，就地處理比生物反應(yīng)器更為

37、困難，可將帳篷狀加熱器置于處理床上提高處理溫度。環(huán)境中多環(huán)芳烴分布廣且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，單靠自然界自?xún)羰沁h(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。有研究指出，優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)及生物強(qiáng)化技術(shù)有望接軍多環(huán)芳烴的污染問(wèn)題。在多環(huán)芳烴治理過(guò)程中可利用優(yōu)勢(shì)菌固定化技術(shù)、投菌技術(shù)、生態(tài)肥技術(shù)及生物強(qiáng)化技術(shù)，對(duì)重污染區(qū)大氣、水及土壤中多環(huán)芳烴進(jìn)行生物降解、以減緩環(huán)境中多環(huán)芳烴的積累速度。第三章 復(fù)合污染3.1 復(fù)合污染概念的形成復(fù)合污染 (combined pollution) 的概念是近年提出的。大多數(shù)作者均將該項(xiàng)研究稱(chēng)之為相（交）互作用（interactive effect）。任繼凱5 （1982）使用了“復(fù)合污染”一詞，mac-nical3 (

38、1985)也使用了“聯(lián)合毒性效應(yīng)”（joint toxic effect）和“復(fù)合毒性效應(yīng)”（combined toxic effect）的提法，而概念的定義是由何永田4（1994）作出的，同時(shí)，他對(duì)于不同的宛然類(lèi)型做了分類(lèi)。但筆者認(rèn)為，他的概念雖然指明了復(fù)合污染的原因、范圍，但似乎并未突出“復(fù)合”的特點(diǎn)，故筆者認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充一句“這種污染是在共存的污染物或污染的聯(lián)合作用下造成的”為妥。3.2 復(fù)合污染機(jī)理研究3.2.1 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn) 物理化學(xué)性質(zhì)相近的各種污染物由于作用方式和途徑相似，因而在生態(tài)介質(zhì)（土壤、水體）、代謝系統(tǒng)及細(xì)胞表面結(jié)合位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)必然會(huì)影響這些污染物共存時(shí)的相互作用，通常情況下

39、，對(duì)吸附位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)導(dǎo)致一種污染物從結(jié)合位點(diǎn)上取代另一種處于競(jìng)爭(zhēng)弱勢(shì)的污染物，這種競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果在很大程度上取決于殘余競(jìng)爭(zhēng)弱勢(shì)的污染物，這種競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果在很大程度上取決于參與競(jìng)爭(zhēng)的各污染物的種類(lèi)、濃度比和各自的吸附特性，致毒的污染物濃度比并不就是污染物總濃度的比值。 在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，金屬離子間的相互作用發(fā)生在三個(gè)水平上：(1)底物水明；（2）吸收水平；（3）靶位水平。三個(gè)水平都存在金屬離子之間的位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)，第一個(gè)水平是指在土壤化學(xué)水平上金屬離子競(jìng)爭(zhēng)性吸附的相互作用，導(dǎo)致了金屬在固相和水相同的分配，這一過(guò)程也改變了金屬離子的生物可利用性，使其生物可利用性與聯(lián)合毒性緊密相連，第二和第三個(gè)水平是金屬在生物

40、體吸收和生物體靶位點(diǎn)上的相互作用。posthuma等認(rèn)為，土壤中發(fā)生的競(jìng)爭(zhēng)性替換是發(fā)生在靶位點(diǎn)上聯(lián)合作用是最典型的作用過(guò)程，他們還認(rèn)為土壤吸附金屬離子有一個(gè)順序，由于某些金屬的存在增加了毒性更大的金屬的可溶性，產(chǎn)生的聯(lián)合毒性會(huì)更大。 這種結(jié)合位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)還會(huì)發(fā)生在生物體對(duì)污染物的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、積蓄和消除過(guò)程中、也會(huì)發(fā)生在酶通道和受體蛋白上，steward等研究發(fā)現(xiàn)，cu、zn、pb、ni等會(huì)與cd一起競(jìng)爭(zhēng)植物表面的吸收位點(diǎn)，從而影響植物組織對(duì)cd的吸收，sharma等認(rèn)為高濃度混合的重金屬在生物體積蓄過(guò)程中常發(fā)生很強(qiáng)的拮抗作用，生物體內(nèi)的各種位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)常發(fā)生在各種表面，尤其是細(xì)胞膜和胞外結(jié)構(gòu)（如粘土

41、、細(xì)胞衣）上的結(jié)合位點(diǎn)。3.2.2 影響酶的活性 通過(guò)改變與代謝污染物有關(guān)的酶（系）的活性，影響污染物在生物體內(nèi)的擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化和代謝方式，從而可以影響污染物在生物體內(nèi)的行為和毒性。 酶活性的改變對(duì)復(fù)合污染物的代謝影響是直接而重要的，其中研究最多的是金屬結(jié)合蛋白（如 metallothionein）、混合功能氧化酶系和過(guò)氧化保護(hù)酶系，posthuma等27將金屬結(jié)合蛋白被特定金屬激活后表現(xiàn)出的作用視作金屬間的復(fù)合作用，缺少這些金屬會(huì)增加其他某些金屬的毒性，weltje等42發(fā)現(xiàn)cd可以誘導(dǎo)metallothionein的產(chǎn)生，而這一點(diǎn)可使眾多重金屬的吸收量增大。 特定酶（系）在某種污染物作用下的誘

42、導(dǎo)表達(dá)會(huì)改變生物體對(duì)另一類(lèi)化合物的代謝行為也是復(fù)合污染的重要機(jī)理，willuhn等44發(fā)現(xiàn)溶液中濃度為0.1mg l- 1的cd（其lc50為9.0mg l- 1）會(huì)誘導(dǎo)生物體中半胱氨酸（cys）、crp蛋白（一種飛金屬硫蛋白）編碼基因的表達(dá)，從而減輕cu的毒性。 很多化合物 可阻抑生物體內(nèi)自由基的產(chǎn)生，從而減低過(guò)氧化脅迫，是其他共存的毒物的毒性降低，teisseire等17認(rèn)為dcmu與cu之間的拮抗作用在于前者可消除由cu誘導(dǎo)產(chǎn)生的氧化脅迫，同時(shí)dcmu可促進(jìn)如谷胱甘肽還原酶（glu-tathione reduetase）、抗壞血酸（aseorbic）、過(guò)氧化物酶（pod）等抗過(guò)氧化作用酶

43、的活性，提高了細(xì)胞抗氧化的能力，且這些物質(zhì)還可作為葉綠素中有害自由基的消除劑。3.2.3 干擾正常生理過(guò)程 復(fù)合污染通過(guò)干擾生物體的正常生理活動(dòng)和改變有關(guān)生理化過(guò)程而發(fā)生相互作用，秦天才等28發(fā)現(xiàn)，在含cd的培養(yǎng)液中加入pb會(huì)使植物根中游離氨基酸的累積增加，從而影響植物細(xì)胞的滲透壓，同時(shí)根中可溶性蛋白質(zhì)含量比單獨(dú)加入pb時(shí)下降快的多（一方面對(duì)已有蛋白質(zhì)的分解加快，另一方面新蛋白的合成受阻），從而表現(xiàn)更大的破壞作用。 污染物間的互相作用還會(huì)影響生物體對(duì)特定化合物的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化、代謝等生理過(guò)程，kargin等12認(rèn)為zn抑制cd在魚(yú)體中蓄積的機(jī)理在于前者可以抑制鰓對(duì)cd的吸收，而這一點(diǎn)是通過(guò)加速已2

44、攝入的cd向體內(nèi)器官轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)的，niemala等36認(rèn)為三丁基錫（tbt）和多氯聯(lián)苯（pcb）對(duì)魚(yú)體繁殖率表現(xiàn)出的拮抗作用與毒物在魚(yú)體中的蓄積和向卵中轉(zhuǎn)移有關(guān)。3.2.4 改變細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能 復(fù)合污染可以引起各種將生物體或有關(guān)內(nèi)含物與外界環(huán)境隔離開(kāi)的生物學(xué)屏障在結(jié)構(gòu)和功能上的擾動(dòng)，從而改變其透性及主動(dòng)、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)能力，fargasova等5發(fā)現(xiàn)有些金屬離子可改變細(xì)胞膜的滲透性，對(duì)植物根系造成顯著的損傷，stewart等34發(fā)現(xiàn)cu可改變?cè)|(zhì)膜中可溶性部分的滲濾性，從而造成細(xì)胞膜的損傷，使得膜體變的很脆弱，重金屬更易進(jìn)入。 對(duì)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)功能的改變也會(huì)影響復(fù)合污染物對(duì)生物體的毒性，moreau等

45、25認(rèn)為菲對(duì)zn在生物體內(nèi)蓄積的拮抗作用可能是因?yàn)榉聘淖兞巳苊阁w膜的穩(wěn)定性及功能，從而影響了溶酶體接觸zn毒害的作用，ensenbech等4發(fā)現(xiàn)暴露于3,4-二氧苯胺的魚(yú)體的肝細(xì)胞中粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穿孔，線(xiàn)粒體膨脹，溶酶體數(shù)量增多，加入林丹后，肝細(xì)胞變得更加肥大。3.2.5 螯合（或絡(luò)合）作用及沉淀作用 螯合（或絡(luò)合）作用可改變污染物得形態(tài)分布和其生物有效性，從而直接影響其毒性，sharma等31發(fā)現(xiàn)植物根部螯合劑的生成使得cu/cd、zn/cd等復(fù)合污染表現(xiàn)為加或拮抗作用。 有機(jī)螯合劑和被螯合物可形成生物體幾乎不能吸收、蓄積的螯合物形式，這一點(diǎn)是減毒的重要機(jī)制，金屬絡(luò)合物很難擴(kuò)散通過(guò)魚(yú)鰓和其表皮，

46、因而其毒性將大大降低41。 復(fù)合污染物間形成沉淀會(huì)降低污染物的溶解性和生物可利用性，仁安芝等29研究發(fā)現(xiàn)嗎，因?yàn)閏r2o與pb2+易形成沉淀，使得cr和pb在影響青菜種子生長(zhǎng)時(shí)表現(xiàn)出拮抗作用，這可從加入不同摩爾比的cr和pb導(dǎo)致其拮抗作用大笑發(fā)生變化看出。 第四章 土壤環(huán)境中重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染4.1 重金屬多環(huán)芳烴復(fù)合污染對(duì)土壤酶的影響 重金屬多環(huán)芳烴復(fù)合污染對(duì)土壤酶的影響 土壤是環(huán)境的重要組成部分。他為動(dòng)植物和微生物的提供了重要的棲息場(chǎng)所（riepert and wilke,1998）,同時(shí)也是人類(lèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。因此，土壤污染對(duì)人類(lèi)危害性極大，他不僅直接導(dǎo)致作物的減產(chǎn)，還能通過(guò)食用生

47、于農(nóng)業(yè)土壤上生長(zhǎng)的作物及其加工品間接影響人體健康，甚至能通過(guò)對(duì)地下水的污染及污染的轉(zhuǎn)移構(gòu)成對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境多個(gè)層面上的不良脅迫和危害（kostecki p t et al.,2002）。 伴隨工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，土壤環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇。有關(guān)資料表明（朱蔭湄 等，1999；陳懷滿(mǎn)，1996）：我國(guó)首重金屬污染的耕地多達(dá)2000萬(wàn)公頃以上，每年出產(chǎn)重金屬污染糧食多達(dá)1200萬(wàn)噸；此外，多換防停業(yè)是我國(guó)土壤環(huán)境中較為常見(jiàn)的一類(lèi)重要有機(jī)污染物，全國(guó)主要農(nóng)產(chǎn)品多環(huán)芳烴超標(biāo)率高達(dá)20%。在北京、上海、沈陽(yáng)、廣州等許多重要城市，由被污染土壤及地下水所導(dǎo)致的癌癥等惡性疾病的發(fā)病率和死亡率比未受污染的對(duì)照地區(qū)

48、高出10多倍。而且，這兩類(lèi)典型污染物的污染程度仍處于加劇之中?？梢?jiàn)，無(wú)論從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，還是從我國(guó)進(jìn)入wto后國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求來(lái)看，加緊研究解決我國(guó)突然和農(nóng)產(chǎn)品污染的問(wèn)題勢(shì)在必行4.2 監(jiān)測(cè)土壤重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染的方法14監(jiān)測(cè)土壤重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染的方法。步驟為：第一步，指示生物染毒。第二步，蚯蚓體腔細(xì)胞提取。第三步，待測(cè)細(xì)胞收集。第四步，待測(cè)細(xì)胞洗滌。第五步，待測(cè)細(xì)胞染色。第六步，測(cè)定細(xì)胞的成活率和早期凋亡率。第七步，根據(jù)細(xì)胞的成活率和早期凋亡率大小判斷土壤重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染程度。本發(fā)明通過(guò)分析蚯蚓體腔細(xì)胞的成活率和早期凋亡率大小判斷土壤重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染

49、程度，該方法靈敏高效、操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好，尤其適用于對(duì)老工業(yè)基地中土壤重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染情況的檢測(cè)，對(duì)土壤中重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染有很好的預(yù)警作用。4.3污染土壤修復(fù)的研究趨勢(shì)與展望4.31當(dāng)前污染土壤修復(fù)研究的重點(diǎn)我國(guó)土地污染的程度及其危害已十分嚴(yán)重。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入開(kāi)展污染土壤修復(fù)理論與技術(shù)研究，建立符合我國(guó)實(shí)際的污染土壤修復(fù)體系，不僅可是我國(guó)環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究同國(guó)際前沿接軌，而且更可為我國(guó)大面積污染土壤的有效修復(fù)提供技術(shù)支持，具有重要的理論與實(shí)踐意義。針對(duì)土壤復(fù)合污染的實(shí)際，當(dāng)前研究的重點(diǎn)應(yīng)集中在生物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)與生物方法同物理化學(xué)方法的結(jié)合上。（1）復(fù)合污染土壤的溶

50、劑淋洗/萃取微生物修復(fù) 篩選萃取劑，包括微生物菌液生物萃取劑、有機(jī)萃取劑、無(wú)機(jī)萃取劑、植物油脂萃取劑。并比較其對(duì)有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物的萃取效果。 研究土壤類(lèi)型及理化性質(zhì)對(duì)萃取效果的影響；不同萃取劑對(duì)不同類(lèi)型污染土壤的修復(fù)效果，污染物從土壤向萃取液的轉(zhuǎn)移過(guò)程。 對(duì)于長(zhǎng)期的污染土壤，研究封鎖與陳化程度對(duì)萃取的影響，不同萃取液和表面活性劑對(duì)土壤閉鎖污染物的活化和修復(fù)效果。 微生物方法作為萃取修復(fù)后續(xù)修復(fù)的可行性，包括土壤殘余萃取劑對(duì)微生物活性和修復(fù)效果的影響，萃取過(guò)程對(duì)殘余有機(jī)污染物生物可給性的效應(yīng)，萃取工藝和生物修復(fù)工藝的最佳偶合方式。（2）優(yōu)勢(shì)降解微生物與土著微生物共存條件與固定化方法 研究引進(jìn)微生

51、物同土著微生物的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制和引進(jìn)微生物的退化原因，探討引進(jìn)微生物同土著微生物穩(wěn)定的共存條件和生態(tài)環(huán)境的調(diào)控因子。 將微生物細(xì)胞和酶固定化方法應(yīng)用于污染土壤修復(fù)，研究用于有機(jī)復(fù)合污染土壤原位修復(fù)和異位修復(fù)的細(xì)胞固定化方法，篩選適合的固定化載體，比較復(fù)合污染條件下微生物的固定方式。 研究固定化條件下微生物的形態(tài)學(xué)與生理學(xué)特性，分析固定化介質(zhì)中污染物擴(kuò)散以及同微生物作用的過(guò)程，建立微環(huán)境下生物膜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。 研究加氧酶、過(guò)氧化物酶、漆酶及其固定化在難降解有機(jī)物污染修復(fù)中的作用，探討其最佳固定化條件、催化活性、抗逆性以及在厭氧與兼性條件下對(duì)有機(jī)氯和多環(huán)芳烴的修復(fù)效果。研究過(guò)氧化酶催化修復(fù)土壤污染的最

52、適環(huán)境條。（3）高分子量多環(huán)芳烴與有機(jī)氯的光降解與生物修復(fù)聯(lián)合作用機(jī)理研究不同光譜對(duì)土壤多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯降解效果差異，光源和光照強(qiáng)度對(duì)多環(huán)芳烴降解效果的影響，不同分子量多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯對(duì)光降解的敏感程度，土壤介質(zhì)中多環(huán)芳烴等污染物光降解的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與主要中間產(chǎn)物，土壤礦物對(duì)光降解的催化作用與調(diào)控。探討土壤類(lèi)型和污染物濃度對(duì)光降解效果的影響、環(huán)境條件對(duì)光降解的作用與影響、光降解同生物修復(fù)的最佳耦合條件。（4）復(fù)合污染條件下植物與微生物協(xié)同修復(fù)原理深入研究復(fù)合污染條件下植物與菌根真菌對(duì)典型有機(jī)污染物的修復(fù)作用，能同時(shí)降解多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯菌根真菌的篩選。研究菌根真菌-宿主植物-菌根根際微生物對(duì)

53、污染物的協(xié)同作用機(jī)理，在烴類(lèi)和聯(lián)苯類(lèi)污染物存在下假薄壁組織的形成及其對(duì)污染物降解的作用，菌根根際微生物種群、密度、生理活性與穩(wěn)定性，不同污染物種類(lèi)和濃度對(duì)菌根根際物質(zhì)和能量流動(dòng)的影響，菌根對(duì)典型污染物降解的指示標(biāo)記物。研究重金屬與多環(huán)芳烴負(fù)荷污染條件下菌根真菌對(duì)重金屬的抗性及特性表示指標(biāo)，重金屬存在條件下菌根真菌對(duì)有機(jī)污染物的凈化功能，以及菌根真菌對(duì)有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合污染的修復(fù)功能。4.3.2前景與展望 作為環(huán)境科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的前沿，土壤環(huán)境中重金屬和多環(huán)芳烴復(fù)合污染研究必將推動(dòng)其相關(guān)學(xué)科研究的開(kāi)展，從而促進(jìn)整個(gè)環(huán)境科學(xué)研究的快速發(fā)展。（1）若干重點(diǎn)污染物的土壤環(huán)境基準(zhǔn) 應(yīng)該看到，同水和大氣環(huán)境質(zhì)量

54、標(biāo)準(zhǔn)相比，土壤的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍然是不完善的。一些國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、荷蘭等已經(jīng)給出一些重點(diǎn)污染的污染控制建議標(biāo)準(zhǔn)。而我國(guó)在這一方面則剛剛起步。隨著土壤污染和土壤污染修復(fù)研究的開(kāi)展，人們必然會(huì)提出這樣的問(wèn)題，即：土壤污染到何等程度即需要治理，治理到何等程度可結(jié)束等，這就必然提出若干重點(diǎn)污染物的土壤環(huán)境基準(zhǔn)問(wèn)題，特別是城市污染土壤不同用途的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及其評(píng)價(jià)方法。對(duì)于污染土壤生態(tài)毒理學(xué)診斷和預(yù)警的深入，如用于土壤污染診斷的生物標(biāo)記物研究等，也將是一個(gè)極大的推動(dòng)。 (2) 環(huán)境微物學(xué) 微生物同污染物之間的相互作用對(duì)于生物修復(fù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)極為重要的問(wèn)題，他包括了微生物對(duì)污染物的降解作用，微生物的解毒作用，

55、和微生物對(duì)污染物的毒激活作用，也包括了污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與賦存狀態(tài)對(duì)微生物的影響，即污染物對(duì)微生物的毒性和不同污染物之間生物可利用性的差異。 （3）環(huán)境工程學(xué) 污染土壤修復(fù)研究的開(kāi)展 ，對(duì)于環(huán)境工程學(xué)是一個(gè)有力的推動(dòng)。他將成為一種新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)。在一些國(guó)家，污染土壤和地下水修復(fù)已經(jīng)占環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的15%以上，并保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。我國(guó)是土地資源短缺的國(guó)家，土壤污染更加劇了短缺的嚴(yán)重程度。對(duì)已污染的土地資源開(kāi)展有效修復(fù)，是解決這一問(wèn)題的有效途徑之一。因此，本領(lǐng)域在我國(guó)有著良好的應(yīng)用前景，我們應(yīng)當(dāng)發(fā)揮在這一領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)深入開(kāi)展污染土壤修復(fù)研究將科研成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，特別是發(fā)展以污染土壤修復(fù)的生物材料、修復(fù)設(shè)備與成套技術(shù)發(fā)展污染土壤修復(fù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，為東北老工業(yè)基地振興和我國(guó)土地資源保護(hù)與可持續(xù)利用而貢獻(xiàn)力量。 結(jié)論【結(jié)論兩字格式不需修改。直接在標(biāo)題下空一行添加內(nèi)容即可。】結(jié)論是對(duì)整個(gè)研究工作進(jìn)行歸納和綜合而得出的總結(jié)，對(duì)所得結(jié)果與已有結(jié)果的比較和課題尚存在的問(wèn)題，以及進(jìn)一步開(kāi)展研究的見(jiàn)解與建議。結(jié)論要寫(xiě)得概括、簡(jiǎn)短。謝 辭【下空一行直接添加致謝內(nèi)容?！恐轮x應(yīng)以簡(jiǎn)短的文字對(duì)在課題研究和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）撰寫(xiě)過(guò)程中曾直接給予幫助的人員（例如指導(dǎo)教師、答疑教師及其他人員）表示自己的謝意，這不僅是一種禮貌，也是對(duì)他人勞動(dòng)的尊重，是治學(xué)者應(yīng)有的思想作風(fēng)。文字要簡(jiǎn)捷、實(shí)事求是，