徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙 音 柳 峰 侯亞合

土壤中多氯聯(lián)苯的污染現(xiàn)狀及治理

徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙 音 柳 峰 侯亞合

介紹了國(guó)際部分地區(qū)土壤中多氯聯(lián)苯殘留狀況以及國(guó)內(nèi)部分地區(qū)進(jìn)行過(guò)的相關(guān)監(jiān)測(cè)。明確了治理土壤中多氯聯(lián)苯的意義，并對(duì)多氯聯(lián)苯污染土壤的修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)和展望。

多氯聯(lián)苯 土壤 污染現(xiàn)狀 治理

土壤是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本元素之一，也是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此對(duì)土壤污染的治理尤為重要。多氯聯(lián)苯屬于典型的持久性有機(jī)污染物，而且分布極廣，不管是對(duì)環(huán)境還是對(duì)人類(lèi)都存在巨大的潛在危害，對(duì)多氯聯(lián)苯的治理刻不容緩。

一、多氯聯(lián)苯的性質(zhì)

多氯聯(lián)苯（Polychlorinated Biphenyls，簡(jiǎn)稱(chēng)PCBs）是一種人工合成的有機(jī)物，它是一系列氯代烴的總稱(chēng)，其結(jié)構(gòu)就是兩個(gè)苯環(huán)以碳碳鍵相連，氯原子取代任何或所有碳原子[1]。氯代可以發(fā)生在10個(gè)有編號(hào)位置的任何一個(gè)或多個(gè)，因此在PCBs的家族里有209種獨(dú)立的化學(xué)種類(lèi)。

PCBs難于生物降解，當(dāng)今世界生產(chǎn)和使用這種物質(zhì)的數(shù)量相當(dāng)大。有資料證明，在河水、海水、水生物、土壤、大氣、野生動(dòng)植物以及人乳、脂肪，甚至南極的企鵝、北冰洋的鯨體內(nèi)，都發(fā)現(xiàn)了PCBs的蹤跡[2]。

二、土壤中多氯聯(lián)苯的污染現(xiàn)狀

1. 螞蚱跳效應(yīng)。

Wania和Mackay認(rèn)為化合物的物理化學(xué)特性以及一些與冷暖有關(guān)的環(huán)境因素對(duì)PCBs“全球分配”的影響可能甚至比PCBs的排放地和傳播途徑更重要，尤其是PCBs在向高緯度遷移的過(guò)程中會(huì)有一系列相對(duì)短的跳躍過(guò)程，因?yàn)樵谥芯暥鹊貐^(qū)季節(jié)變化明顯，在溫度較高的夏季PCBs易于揮發(fā)和遷移，而在溫度較低的冬季POPs又易于沉降下來(lái)，總體表現(xiàn)出跳躍式躍遷。一些模型和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)已為上面的假設(shè)提供了證據(jù)，如Muir等在研究有機(jī)氯農(nóng)藥在北極湖泊沉積質(zhì)中的空間和時(shí)間變化趨勢(shì)時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：越易揮發(fā)的有機(jī)氯越易在極地地區(qū)積累；有機(jī)氯在極地的沉降趨勢(shì)和溫帶地區(qū)不同[3]。

2. 國(guó)際部分地區(qū)土壤中多氯聯(lián)苯殘留狀況。

自近年來(lái)歐盟開(kāi)展全球環(huán)境中POPs監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以來(lái)，土壤中PCBs污染才開(kāi)始受到廣泛關(guān)注。由于PCBs是一類(lèi)親脂性化合物，所以一旦進(jìn)入土壤，即被土壤有機(jī)質(zhì)牢固吸附，很難消失，從而造成土壤PCBs污染。國(guó)內(nèi)外有關(guān)PCBs在土壤中污染的報(bào)道很多，其污染范圍也很廣[4]。從表1可以看出，我國(guó)PCBs污染不是很?chē)?yán)重，但在PCBs使用較多（工業(yè)區(qū)、污染農(nóng)田區(qū)等）或放置不當(dāng)?shù)牡貐^(qū)，土壤中PCBs的檢出較高[5]。

3. 我國(guó)土壤中多氯聯(lián)苯殘留和分布狀況。

我國(guó)目前還沒(méi)有普遍針對(duì)多氯聯(lián)苯進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)測(cè)工作，但是有一些研究人員對(duì)部分地區(qū)進(jìn)行過(guò)相關(guān)的監(jiān)測(cè)并給出了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（1）北京地區(qū)。劉耕耘、陳左生、史燁弘[6]等人在2002年10月～2005年11月，利用“五點(diǎn)法”采集了北京不同區(qū)縣的16個(gè)土壤樣品，對(duì)這16個(gè)樣品進(jìn)行了分析并最終得到數(shù)據(jù)。通過(guò)研究，可以得出以下一些結(jié)論：北京土壤中PCBs含量水平處于世界土壤背景范圍內(nèi)，與其它研究相比處于較低水平。北京土壤PCBs的地區(qū)分布，PCBs總含量順序：路邊土＞公園土＞農(nóng)田土＞山地土，城區(qū)及近郊土＞遠(yuǎn)郊土。

表 1 國(guó)內(nèi)外部分地區(qū)土壤中PCBs殘留狀況[4]

（2）青島地區(qū)。耿存珍、李明倫、楊永亮[7]曾在2005年6月到7月間，采集了青島市所轄的10個(gè)區(qū)市的表層土壤樣，采樣點(diǎn)選在農(nóng)田、菜地和靠近公路兩側(cè)的區(qū)域。采用氣相色譜法對(duì)青島地區(qū)土壤中的多氯聯(lián)苯的污染現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明：青島地區(qū)PCBs的含量在3.06～14.88ng/g之間，平均含量為8.04ng/g，總的PCBs檢出率為100%。稍高于未受污染的西藏土壤中PCBs的含量，但與國(guó)外土壤的污染水平相比，污染較輕。經(jīng)調(diào)查當(dāng)?shù)夭o(wú)點(diǎn)排放源，其可能來(lái)源主要是大氣的輸送和沉降以及汽車(chē)尾氣的排放和交通工具的泄漏。

（3）哈爾濱地區(qū)。馬萬(wàn)里、齊虹、孫德智[8]曾在2006年10月對(duì)哈爾濱市區(qū)土壤按功能區(qū)布置采樣點(diǎn)，共采集表層土壤樣18個(gè)，作為對(duì)照，還采集到1個(gè)深10m的土樣。為了使土樣具有代表性，對(duì)于同一個(gè)采樣點(diǎn)采用多點(diǎn)混合的方法，即取表層0～20cm的5個(gè)土樣進(jìn)行混合。經(jīng)過(guò)對(duì)樣品的分析，得到結(jié)論：哈爾濱市區(qū)表層土壤中PCBs濃度分布在0.025～1.795ng/g之間，平均值為0.545ng/ g，其中最大值出現(xiàn)在市區(qū)主要的工業(yè)區(qū)內(nèi)，與國(guó)內(nèi)外其他研究相比該地區(qū)PCBs含量較低；工業(yè)區(qū)、市區(qū)、郊區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)的表層土壤中PCBs的含量差異明顯，且呈現(xiàn)出濃度遞減的趨勢(shì)，工業(yè)區(qū)濃度比偏遠(yuǎn)地區(qū)高23.6倍，這可能與污染源、PCBs揮發(fā)性及大氣的傳輸有關(guān)；PCBs同族體的分布主要以五氯聯(lián)苯（Penta-CB）占的比例最高，范圍在20～36之間，郊區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)低氯聯(lián)苯所占比重較市區(qū)內(nèi)低。

三、治理土壤中多氯聯(lián)苯的意義

使用農(nóng)藥以及過(guò)去對(duì)含多氯聯(lián)苯的變壓器的物理填埋方法等使PCBs等有機(jī)物沉降在土壤中，毒害動(dòng)植物和人，必須引起高度警惕。經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比較，可以看出在PCBs使用較多（工業(yè)區(qū)、污染農(nóng)田區(qū)等）或放置不當(dāng)?shù)牡貐^(qū)，土壤中PCBs的檢出較高。土地是人類(lèi)的衣食之本，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，土地卻遭受到空前的破壞。由于在不同的環(huán)境介質(zhì)間發(fā)生一系列的遷移轉(zhuǎn)化，最終的貯存場(chǎng)所主要是土壤、河流和沿岸水體的底泥中。其中，土壤污染像一把軟刀子，正在剝奪大片肥田沃土的生產(chǎn)力。所以治理土壤中的PCBs也是我們治理環(huán)境污染的重中之重。

四、多氯聯(lián)苯污染土壤修復(fù)的發(fā)展方向

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外對(duì)于PCBs的治理技術(shù)普遍處于實(shí)驗(yàn)階段，而受PCBs污染土壤的治理研究更是沒(méi)有從實(shí)驗(yàn)中走出來(lái)，甚至有些還處在理論探討階段，因此迫切需要尋找一種廉價(jià)、永久有效而且生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小、環(huán)境友好的PCBs修復(fù)方法，生物修復(fù)將會(huì)是一個(gè)很好的選擇[9]。

[1]趙玉芳.多氯聯(lián)苯(PCBs)的安全處置.環(huán)境保護(hù)科學(xué).1993(4).8-10

[2]李森，陳家軍，孟占利.多氯聯(lián)苯處理處置方法國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.科技縱橫.2004(2).26-29

[3]丁倩.遼東灣地區(qū)大氣和土壤中多氯聯(lián)苯組分特征分析.（碩士學(xué)士論文）.大連海事學(xué)院，2008

[4]陳經(jīng)濤，李克斌，魏紅等.含氯有機(jī)污染物多氯聯(lián)苯在我國(guó)的殘留和分布.陜西教育學(xué)院學(xué)報(bào).2007(8).76-79

[5]聶志強(qiáng)，李衛(wèi)建，劉瀟威等.土壤環(huán)境中POPs污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)研究進(jìn)展.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2008，36(15).6478-6480

[6]劉耕耘、陳左生、史燁弘等.北京土壤中的PCBs含量與組成.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006年，26(12).2013-2017

[7]耿存珍、李明倫、楊永亮.青島地區(qū)土壤中OCPs和PCBs污染現(xiàn)狀研究青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版).2006，21(2).42-47

[8]馬萬(wàn)里、齊虹、孫德智.哈爾濱市土壤中PCBs的污染現(xiàn)狀研究.環(huán)境保護(hù)科學(xué).2008，34(2).67-69

[9]孫紅斌，劉亞云，陳桂珠.微生物降解多氯聯(lián)苯的研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)雜志.2006，25(12).1564-1569