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辽宁省典型污染场地土壤多环芳烃组成特征研究

时间:2025-08-02 06:37:34 浏览次数:

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2.1 土壤样品

土壤样品来自辽宁省6个污染场地,其中1个为焦化厂场地,其他5个均无明确的PAHs使用历史。场地基本信息见表1。

2.2 多环芳烃检测与数据分析

利用气相色谱-质谱方法检测土壤中14种PAHs [萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、䓛、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)蒽、苯并(g,h,i)苝],执行标准为美国EPA 8270C[4],检出限为0.1mg/kg。检测结果与《土壤環境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)[5]第一类用地土壤风险筛选值进行比较,GB 36600不涉及的指标,采用美国EPA区域筛选值居住用地筛选值[6]或美国马里兰州居住用地土壤标准[7]进行比较。

3  结果与讨论

3.1 土壤PAHs超标情况

不同场地土壤PAHs含量范围及超标情况如表2所示。焦化场地PAHs特点体现在二三环PAHs含量较高,同时四~六环PAHs含量也较高。焦化场地PAHs超标率较高的为苯并(a)芘(82.6%)、苯并(a)蒽(82.0%)、二苯并(a,h)蒽(60.9%)及苯并(b)荧蒽(58.6%);同时二三环PAHs如萘、芴、荧蒽等的超标率也超过20%。

与焦化场地相比,其他不涉及PAHs使用场地中PAHs的来源主要是受到大气沉降影响。这类场地PAHs含量明显低于焦化场地,同时以高环(四~六环)多环芳烃为主。PAHs超标率较高的与焦化场地相同,也是苯并(a)芘(27.3%)、苯并(a)蒽(23.8%)、二苯并(a,h)蒽(7.9%)及苯并(b)荧蒽(26.9%);但二、三环PAHs超标率均低于1%。

标准值来源:a-《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)第一类用地土壤风险筛选值,b-美国EPA区域筛选值居住用地筛选值,c-美国马里兰州居住用地土壤标准。

3.2 超标PAHs的相关性

针对场地中超标率较高的苯并(a)芘、苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽及苯并(b)荧蒽进行分析,结果如图1所示。由于场地中高环PAHs来源途径相似(炼焦生产或燃料不完全燃烧后大气沉降),因而PAHs之间相关性较好。除D2场地外,其他5个场地苯并(a)芘与苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽和二苯并(a,h)蒽的相关系数可达0.964~0.997、0.970~1.000、0.942~0.006,表明苯并(a)芘可以代表其他高环PAHs。

图1右半部显示的是不同PAHs在含量较低范围内的关系,由于苯并(a)芘的风险筛选值(标准)较低,可以发现,土壤中苯并(a)芘不超标时,另几种PAHs也不超标。以上结果表明,一方面苯并(a)芘可作为此类场地重点关注的污染物。

PAHs是一类混合物,但在炼焦生产或大气沉降类型的场地上,其组成在多个场地表现出较为一致的组成特点,这些特点一方面可以用于检查检测数据质量,另一方面可简化评估工作,污染刻画和污染土方量计算以苯并(a)芘为对象进行分析,即可表征整个场地的污染情况。

4  结语

本研究采集了辽宁省典型场地土壤,分析了PAHs的组成特征,结论如下。

(1)炼焦场地低环PAHs和高环PAHs含量均较高,大气沉降影响型场地以高环PAHs为主,超标率较高的均为苯并(a)芘、苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽及苯并(b)荧蒽等高环PAHs。

(2)场地土壤中高环PAHs之间的相关性较好,相关系数总体上高于0.94。

(3)土壤中苯并(a)芘不超标时,另几种PAHs也不超标。苯并(a)芘可作为此类场地的指示性特征污染物。

参考文献

[1] 廖晓勇,崇忠义,阎秀兰,等.城市工业污染场地:中国环境修复领域的新课题[J].环境科学,2011,32(3):784-794.

[2] 邓绍坡,吴运金,龙涛,等.我国表层土壤多环芳烃(PAHs)污染状况及来源浅析[J].生态与农村环境学报, 2015,31(6):866-875.

[3] Boehm P D. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), In: Morrison R D and Murphy B L (Eds.), Environmental Forensics. Burlington: Academic Press, 2006.

[4] EPA Method 8270C. Semivolatile Organic Compounds by Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS), 1996.

[5] 中华人民共和国国家标准.土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)[S].GB 36600-2018.

[6] EPA Regional Screening Levels, 2018. https://www.epa.gov/risk/regional-screening-levels-rsls-generic-tables.

[7] 孫铁珩,李培军,周启星,等.土壤污染形成机理与修复技术[M].北京:科学出版社,2005.

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