《溶解性有機質對土壤－植物系統中PBDEs行為的影響機制》是依託濟南大學，由李合蓮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：溶解性有機質對土壤－植物系統中PBDEs行為的影響機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李合蓮
- 依託單位：濟南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多溴聯苯醚（PBDEs）是一類具有致癌性和內分泌干擾毒性的物質，溶解性有機質（DOM）對其環境行為具有重要影響。本項目選用土壤環境中濃度較高的BDE-209和生態風險較大的BDE-47作為PBDEs的代表，研究秸稈還田產生的DOM對其在土壤－植物系統中行為的影響機制。主要內容包括：（1）採用小麥秸稈製備DOM，通過TOC分析儀、元素分析、FTIR和1H-NMR等分析測試手段揭示其腐解過程中濃度、化學組成及結構特徵的變化規律；（2）通過增溶實驗和吸附-解吸實驗研究DOM對PBDEs表觀溶解度及吸附-解吸行為的影響，探討影響程度與DOM極性、芳香度、疏水性組分含量等指標之間的關係；（3）通過盆栽實驗研究DOM對植物吸收、累積和根際降解PBDEs的影響，探討主要影響機制。研究結果有助於評估PBDEs的環境風險，為土壤PBDEs污染控制和修復提供依據。
結題摘要
從小麥秸稈和牛糞中提取了DOM，通過元素分析儀、紅外光譜儀、體積排阻色譜(HPSEC)和13C NMR對其組成和結構進行了表征。研究了這兩種DOM在土壤表面的吸附及其對PBDE溶解和吸附行為的影響，考察了其對小麥吸收和轉運PBDE的影響，揭示了該影響與DOM組成和結構的關係。此外，研究了小麥對污泥農用土壤中PBDEs的吸收和轉運，分析了PBDEs在土壤-植物系統中的行為與土壤有機碳含量的關係。主要結論如下： （1）元素及灰分分析結果說明MDOM（來自牛糞）的有機質含量高於SDOM（來自小麥秸稈）。H/C、A254/DOC值及13C NMR結果均表明MDOM的芳香度高於SDOM。E4/E6及HPSEC結果證明MDOM平均分子量高於SDOM。 （2）線性方程和Freundlich方程可以很好地擬合兩種DOM在土壤上的吸附。由於MDOM平均分子量大，芳香度高，與SDOM相比更易於被土壤有機質所吸附。吸附後，E4/E6值顯著降低，說明DOM中的大分子量物質優先吸附在土壤表面。 （3）在0-100mg/L範圍內，隨著DOM濃度的增加，BDE47溶解度逐漸增大，BDE47在SDOM和MDOM中的分配係數分別為0.5846L/mg和0.2057L/mg，添加100mg/L的DOM顯著降低BDE 47在土壤表面的吸附。 （4）水培條件下，隨著暴露時間的增加，小麥根中BDE47的含量先增加後減少，2d時，根中BDE47的含量最大。小麥莖葉中BDE47的濃度則隨著暴露時間的增加而增加，DOM的加入顯著促進根系中BDE47向莖葉中的轉運。SDOM的促進能力顯著強於MDOM。 （5）小麥能夠從施加污泥的土壤中累積BDE209並將其轉運到莖葉部分。BDE209在小麥籽粒中的檢出預示著對人類健康的潛在風險。一次性大量施用污泥會增加BDE209在土壤中的累積及小麥的吸收和轉運。小麥根對BDE209的富集係數與土壤總有機碳之間有較好的負相關關係，表明土壤中BDE209的生物有效性主要由土壤總有機碳控制。 以上結果為理解DOM與PBDEs的相互作用提供了重要依據，為PBDEs環境行為模擬及風險評估奠定了重要基礎。
