城市污泥对通菜-水稻土中邻苯二甲酸酯(PAEs)
的累积效应研究
摘 要：城市污泥（简称污泥）是城市污水处理厂产生的亟待解决的城市固体废物对水稻土施用城市污泥和化肥盆栽通菜，应用GC/MS联机检测技术对通菜植株体和土壤中6种邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)进行分析，探讨城市污泥对PAEs化合物在通菜植株体的含量累积情况和在土壤中的残留作用的影响。结果表明，各处理通菜中6种PAEs化合物的总含量(∑PAEs)在2.129~7.111mg·kg-1之间，依次为广州污泥＋化肥＞广州污泥＞佛山污泥＞佛山污泥＋化肥＞化肥＞空白对照；土壤中6种PAEs的∑PAEs在7.667~ 40.025mg·kg-1之间，平均为26.137mg·kg-1，其高低次序为：佛山污泥＞广州污泥＞佛山污泥+化肥＞广州污泥+化肥＞空白＞化肥，显示了施肥造成通菜和土壤中∑PAEs不同程度的提高，且土壤中∑PAEs含量远高于对应处理的通菜中∑PAEs的含量。通菜对∑PAEs的生物富集系数(BCF)在0.09～0.34之间，不同处理的通菜对不同PAEs化合物的生物浓缩系数变化趋势不同。通菜和土壤中的PAEs均以个别化合物为主，不同处理的占优势化合物不同，显示出不同的分布特征。
关键词：城市污泥；化肥；通菜；水稻土；邻苯二甲酸酯（PAEs）
1 引言
城市污泥（简称污泥）是城市污水处理厂产生的亟待解决的城市固体废物，它通常含有丰富的氮、磷、钾和有机质，是良好的有机肥料资源，但也含有重金属、多环芳烃类（PAHs）、邻苯二甲酸酯类（PAEs）等有机污染物，需要妥善处置．农用资源化是城市污泥最有前景的处置方法，有利于城市和农业的可持续发展．城市污泥的农用率在国外许多国家高达60%左右,但在我国还很低．
邻苯二甲酸酯类化合物(phthalic acid esters, PAEs)广泛用于塑料、汽车、服装、润滑剂和农药等行业．PAEs在环境中稳定、持久，通常具有生物累积效应和放大效应，可进入食物链而危及人体的健康安全．有6种PAEs化合物属于美国国家环保局(U.S. EPA)的“优控污染物”，其中有些还具有“三致”（致癌、致畸、致突变）作用．PAEs在环境中无处不在，在城市污泥中也普遍检测
[8]
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到
[1-8]
．农用污泥中重金属和有机污染物对农业环境和农作物的影响是必须要解决的问题．对于前者
[1,6-8]
国内外都已进行了大量研究，但对于后者却较少累积效应的研究鲜见报道
[1,6,7,9]
．尤其是国内关于农作物和土壤中有机污染物
，关于农作物的有机污染问题至今尚未引起人们足够的重视，如目前
所谓“无公害蔬菜”的标准中仍缺乏PAHs、PAEs等微量毒性有机污染物的控制指标．为此本文在温室条件下以水稻土施用城市污泥和化肥盆栽通菜(Ipomoea aquatic)，研究PAEs化合物在通菜植株体的含量累积情况和在土壤中的残留作用，为污泥农用资源化和生产“无公害”蔬菜提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 通菜盆栽实验
供试通菜品种为白梗通菜．土壤为水稻土，取自华南农业大学农场水稻田．城市污泥为广州污泥(简称广污)和佛山污泥(简称佛污)，分别取自广州市大坦沙污水处理厂和佛山市镇安污水净化厂，其基本理化性质见表1。污泥中PAEs化合物的含量特征见另文．所用化肥为尿素(化学纯)、过磷酸钙(化学纯)和氯化钾(分析纯)．盆栽试验在华南农业大学环境科学与工程系玻璃网室进行，设6个处理：空白对照、化肥、佛污、佛污+化肥、广污和广污+化肥，各有5个重复，随机排列．每盆用土5kg，污泥施用量为10g·kg土，化肥施用量分别为N：0.20g·kg土，P：0.15 g·kg土，K：0.20g·kg土．1999年4月播种育苗．盆栽前将土壤与污泥、化肥混合均匀后装盆，用去离子水将土浇到田间持水量，土干后将其倒出粉碎混匀再装盆．从育苗床上移苗定植，每盆种植3株。盆栽过程中用去离子水浇淋，严禁使用农药．种植39d后收割，用不锈钢剪刀从土表面将植株剪断，用去离子水轻轻清洗表面灰尘．同时采集盆栽土壤，取样时将每盆土壤全部倒出混合均匀后，采用四分法，各取300g左右组成组合样，风干后粉碎过筛(1mm)备测。
表1 供试城市污泥和土壤的基本化学性质
项目
有机质全N 全P 全K 有效N 有效P 速效K EC25 CEC pH
-1-1-1-1-1-1-1-1-1
(g·kg) (g·kg) (g·kg) (g·kg) (mg·kg) (mg·kg) (mg·kg) (mS·cm) (cmol ·kg) (水:土=2.5:1)
-1
-1
-1
-1
[8]
广州污泥 佛山污泥 水稻土
298.49 29.60 13.35 21.43 125.38 1392.64 4712.00 1.90 354.11 24.98 26.82 10.28 123.71 1461.55 6355.17 2.25 25.72 1.32 0.38 15.60 14.98 44.79 119.38 0.22
- - 9.13
- - 6.15
2.2 样品预处理与GC/MC分析
2.2.1 样品预处理 样品的预处理参考Wang(1994)的预处理方法
[18]
．通菜植株体样品先经二氯甲
烷泡洗（1min），然后粉碎、烘干（45~50℃），用乙醚进行索氏抽提24h；土壤样品（20g左右）用100mL丙酮/二氯甲烷（1∶1，V/V）进行脱硫索氏抽提24h。上述提取液用无水硫酸钠脱水，在旋转
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科研课题报告_城市污泥对通菜-水稻土中邻苯二甲酸酯(PAEs)
