《大氣CO2/O3濃度升高對土壤中PAHs環境歸趨的影響》是依託南京大學，由郭紅岩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大氣CO2/O3濃度升高對土壤中PAHs環境歸趨的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭紅岩
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
持久性有機污染物（POPs）的土壤污染是全球性的環境問題，在全球氣候變化的大背景下，POPs環境過程與生態風險的預測研究逐漸引起國內外學者的關注。本項目擬採用FACE（Free Air Concentration Enrichment）技術和OTC（Open Top Champer）技術控制大氣CO2/O3濃度，綜合運用C-14同位素示蹤等方法，研究大氣CO2、O3單獨及其共同升高對土壤中POPs 多環芳烴（PAHs）環境過程的影響，在闡明大氣CO2/O3濃度升高對土壤中PAHs賦存形態及礦化作用、對作物根系微生物群落結構影響的基礎上，探討作物吸收、富集、代謝PAHs對大氣CO2/O3濃度升高的回響及其機制，並通過對FACE和OTC系統研究結果的比對分析，預測大氣CO2/O3濃度升高后土壤中PAHs的潛在危害，為應對全球環境變化、規避土壤PAHs污染環境風險的科學決策提供理論支持。
結題摘要
持久性有機污染物（POPs）的土壤污染是全球性的環境問題，其中多環芳烴（PAHs）作為一類重要的傳統的持久性有機污染物，在土壤環境中的狀況也不容樂觀。在全球氣候變化的大背景下，PAHs環境過程與生態風險的預測研究逐漸引起國內外學者的關注。本研究利用開頂式氣室OTC（Open Top Chambers）氣體濃度控制系統、中國FACE（Free Air Concentration Enrichment）平台以及傳統溫室，利用14C示蹤技術，選擇與人們日常生活緊密相關、消耗量較大的蔬菜和糧食作物（小白菜、小麥）以及世界上分布最廣、適應性最強且最常見的樹種楊樹（不同基因型）為受試植物，進行盆栽實驗，通過模擬農田、草地及林地系統，研究大氣CO2、O3濃度單獨及其共同升高條件下典型PAHs菲和芘的環境歸趨，以及植物吸收、富集、代謝PAHs對大氣CO2、O3濃度單獨及共同升高條件下的回響。結果如下： FACE系統下，大氣CO2濃度升高使土壤中PAHs殘留增大，PAHs在土壤中的降解受到抑制，菲的礦化速率降低。大氣O3濃度升高使土壤中芘的殘留降低，小麥體內芘的富集增加，且過高的O3濃度將使小麥體內抗氧化酶活性受到抑制。 OTC系統下，大氣O3濃度升高使菲在小白菜體內的富集顯著增加並抑制了小白菜和草類的生長，CO2濃度升高對小白菜和草類的生長及菲在小白菜體內的富集沒有顯著影響，但能夠緩解O3濃度升高后小白菜對菲的富集。大氣CO2濃度升高將使土壤中菲和PAHs的殘留增大，PAHs在土壤中的降解受到抑制，O3濃度升高使土壤中菲的殘留降低，且能夠緩解CO2濃度升高對土壤中PAHs降解的抑制作用。大氣CO2/O3濃度升高，菲的礦化速率下降，土壤微生物群落結構、土壤酶活性也會發生顯著影響。 溫室系統下，不同基因型植物的生長對環境變化的回響不同。大氣CO2濃度升高使土壤中芘殘留顯著增大；大氣溫度升高，能夠使芘在土壤中的殘留降低，但不顯著，且存在基因型差異。 本研究通過模擬農田、草地及林地系統，得出較為一致的結論，即大氣CO2濃度升高能夠使土壤中PAHs殘留增大，抑制PAHs的降解。環境因子的變化與土壤PAHs污染對植物的脅迫具有一定的聯合作用，大氣CO2/O3濃度升高后土壤中PAHs的潛在環境風險有加大趨勢。
