發(fā)布時(shí)間：2020-05-16 06:26

【摘要】：雌激素類內(nèi)分泌干擾物(Estrogenic endocrine disrupting chemicals,e-EDCs)在極低濃度下即有危害性,城市污水及再生水是其重要來源。再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉時(shí),e-EDCs會(huì)隨著灌水進(jìn)入土壤,并在植物體內(nèi)富集,引發(fā)環(huán)境和人體健康風(fēng)險(xiǎn)。壬基酚(Nonylphenol,NP)是一種典型的e-EDCs,在再生水中具有極高的檢出率和檢出濃度。本研究的目的是以NP為重點(diǎn)研究對象,通過盆栽試驗(yàn)和土箱試驗(yàn),研究再生水灌溉條件下NP在土壤-作物系統(tǒng)的遷移分配規(guī)律和土壤介質(zhì)中的環(huán)境行為機(jī)制,進(jìn)而開展NP健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)和土壤NP風(fēng)險(xiǎn)防控閾值研究,為再生水灌溉風(fēng)險(xiǎn)管控提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐�；谝陨媳尘�,本文主要開展的研究包括:(1)選擇芹菜、生菜和茄子三種蔬菜進(jìn)行盆栽試驗(yàn),采用添加一定濃度NP的人工配置土壤以模擬長期再生水灌溉后土壤的污染狀況,分析再生水灌溉條件下(土壤NP含量和土壤水分)土壤和作物中NP的賦存特征,揭示土壤-作物系統(tǒng)NP環(huán)境行為機(jī)制;(2)采用土箱試驗(yàn),研究再生水滴灌下(輸入負(fù)荷)土壤NP賦存與累積的時(shí)空變化趨勢與特征,揭示NP在土壤遷移和生物降解過程中的環(huán)境歸趨機(jī)制;(3)對再生水灌溉下土壤-作物系統(tǒng)NP含量進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),提出基于作物食用安全和土壤暴露安全的土壤NP風(fēng)險(xiǎn)防控閾值。主要結(jié)論是:(1)不同類型的蔬菜在再生水灌溉條件下,土壤和植物組織中NP的賦存特性存在較大差異。①作物成熟期,芹菜土壤NP殘留濃度隨土壤NP初始濃度的增加而增大,而生菜和茄子土壤NP殘留濃度在初始濃度較高的處理中出現(xiàn)小幅降低現(xiàn)象;土壤水分為75%FC的土壤NP殘留量比60%FC和90%FC的低。②芹菜根部NP累積量與土壤NP初始濃度呈正相關(guān)性,但芹菜莖葉、生菜和茄子組織NP含量受土壤NP初始濃度或土壤水分的影響較小;作物根、莖、葉、果對NP的富集能力強(qiáng)弱因作物類型不同而異。③NP同分異構(gòu)體在土壤和蔬菜組織中的分布存在差異性,土壤含量最多的異構(gòu)體為NP3、NP11和NP12,植物組織富集NP異構(gòu)體的能力因植物種類而異。(2)不同類型蔬菜對NP的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)特征不同。芹菜植株NP富集系數(shù)與土壤NP初始濃度呈顯著的冪函數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系,生菜和茄子的平均富集系數(shù)受土壤NP初始濃度影響不大,壤水分為75%FC時(shí)的NP富集能力比60%FC和90%FC時(shí)強(qiáng);蔬菜地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)隨土壤NP初始濃度的增加而降低。(3)土壤NP降解作用顯著,僅極少部分被植物吸收,植物的存在可以增強(qiáng)土壤NP的降解。再生水滴灌條件下,隨著灌溉次數(shù)和灌水量的增加,土壤NP含量呈波動(dòng)狀遞減規(guī)律。(4)本研究中,在再生水灌溉的極端污染負(fù)荷下,人體經(jīng)作物暴露途徑和土壤暴露途徑的危險(xiǎn)度水平分別在10-11-10-9和10-14-10-10范圍內(nèi),遠(yuǎn)低于人群可接受危險(xiǎn)度水平10-6,健康風(fēng)險(xiǎn)較低。綜合考慮作物暴露風(fēng)險(xiǎn)和土壤暴露風(fēng)險(xiǎn),提出研究區(qū)芹菜土壤NP風(fēng)險(xiǎn)防控閾值為250 mg/kg。
【圖文】：

試驗(yàn)分別于２０１７年４月８日至５月１７日和２０１８年３月２６日至６月２０日在國家逡逑節(jié)水灌溉北京工程技術(shù)研究中心龐各莊試驗(yàn)站（北緯３９°３５Ｓ?xùn)|經(jīng)１１６°２０＇）的日光溫室逡逑內(nèi)進(jìn)行（圖２－２）。試驗(yàn)區(qū)位于北京市南部的大興區(qū)，海拔３０ｍ。該地區(qū)屬于暖溫帶半濕逡逑潤大陸性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫１１．６邋°Ｃ，多年平均降雨量５５６ｍｍ，季節(jié)分布不均勻，逡逑多集中在汛期６？９片份，約占全年的８０％左右，年均水面蒸發(fā)量為１０２１邋ｍｍ，陸面蒸發(fā)逡逑量４５０邋ｍｍ，主要土壤類塑為砂質(zhì)壤十和粉質(zhì)壤十。逡逑圖２－２試驗(yàn)站地理位置示意圖逡逑日光溫室長１００ｍ，寬６ｍ，東兩走向。２０１７年芹菜盆栽試驗(yàn)期間溫室內(nèi)的溫濕度變逡逑化如圖２－３所示，芹菜生育期內(nèi)溫室氣溫均值為２１邋°Ｃ，白天氣溫在１６－３２邋°Ｃ之間（均逡逑值２５邋°Ｃ），夜間氣溫在１０－２４邋°Ｃ邋（均值１６邋°Ｃ）；相對濕度均值為５７％，白天相對濕度逡逑在２８°／。－８９°／。之間（均值４７％NB夜間相對濕度為３２°／。－８９％邋（均值６８％），，平均溫度和相逡逑對濕度整體Ｍ上升趨勢。２０丨８年盆栽試驗(yàn)期間溫室內(nèi)的溫濕度變化如圖２－４所示

２．３．１．２試驗(yàn)材料逡逑供試邋ＮＰ邋標(biāo)準(zhǔn)品（０．２５ｇ，純度邋１００％，ＣＡＳ：邋２５１５４－５２－３）購自德國邋Ｄｒ．邋Ｅｈｒｅｎｓｔｏｒｆｅｒ逡逑公司。逡逑盆栽試驗(yàn)供試土壤取自試驗(yàn)站附近農(nóng)地，采樣深度為０－２０ｃｍ，過５ｍｍ篩后，自然逡逑風(fēng)干，留存?zhèn)溆�。供試土壤的理化性質(zhì)如表２－１所示。土壤類型為粉質(zhì)壤土，田間持水逡逑率為０．２１邋ｇ／ｇ，有機(jī)質(zhì)含量為１４．６邋ｇ／ｋｇ，土壤為堿性土壤，ｐＨ值８．３８，全氮和有機(jī)磷含逡逑量分別為７６３和６３．６ｍ＆／ｋｇ，內(nèi)分泌干擾物ＮＰ含量為０．１２６ｍｇ／ｋｇ。逡逑按照蔬菜食用部位的不同，盆栽試驗(yàn)供試植物選用了日常消耗量較高的莖葉類蔬菜逡逑（芹菜和生菜）以及茄果類蔬菜（茄子）共三種，芹菜品種為“廣良奧爾良西芹”，生菜逡逑１６逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國水利水電科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703;X503.231

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2666314