施用污泥土壤中多溴联苯醚的活性和生物可利用性

城市污泥土地利用是有效解决固废问题的途径之一，但容易产生"污染转移"，可能将持久性有机污染物（POPs）引入到土壤中。多溴联苯醚（PBDEs）是一种"新兴"POPs，近年来被广泛关注。因此，污泥施用是否会造成土壤PBDEs污染、PBDEs进入土壤后会不会迁移、是否会对生物形成危害等问题，亟需我们解答。本项目拟从"赋存特征"、"有机质的吸附/解吸"和"生物可利用性"三个方面系统开展施用污泥土壤中PBDEs的研究。从而，深入理解土壤中PBDEs的"老化"规律，揭示外源有机质对土壤吸附/解吸PBDEs的影响和机理，建立Tenax表征PBDEs生物可利用性的方法，尝试从污染物形态分级角度评估土壤生态风险，为我国履行《斯德哥尔摩公约》和完善"污泥土地利用中污染物控制标准"提供基础数据和理论依据。

城市污泥是污水中多种疏水性有机污染物的重要载体，该方面的研究近来逐渐受到关注。本项目围绕“城市污泥中典型持久性有机污染物”，主要从三个方面开展了研究，即“赋存特征”、“生物有效性”和“环境风险”。在上海污泥样品中发现了多溴联苯醚（PBDEs）、得克隆（DP）、六溴环十二烷(HBCD)、全氟化合物(PFCs)、邻苯二甲酸双酯及单酯（PAEs和MPEs），以干重计，其浓度范围分别为30.9-35300 ng/g、1.1-2.0 ng/g、0.10-37.2 ng、126-809 ng/g、22.6-1350 μg/g和0.12-22.7 μg/g。污水及污泥中PBDEs和DP浓度的季节变化不明显，室内灰尘和室外大气是污泥中PBDEs和DP的两个主要来源。相比于生活污水处理厂污泥，含有工业污水的污泥通常含有较高的有机污染物，但浓度水平没有显著性差别。全国范围来看，近三十年来累计有169篇相关文章发表，但研究区域集中在发达地区。目前，人们共分析了749种有机污染物单体和两类有机污染物混合物，其中有54%的有机污染物属于有机卤化物。污泥中的有机污染物可分为三种形态，即生物可利用态、自由态和束缚态。以PBDEs为例，污泥对其吸附以慢解吸部分Fvs为主，占总量的比例范围在56.1-87.9%，且随着PBDEs溴化程度不断增大，污泥中同系物的慢解吸部分不断增大。可以用一种快速化学方法（Tenax 6 h 提取法）来表征污泥中PBDEs的生物有效性，在上海城市污泥中生物可利用态PBDEs的浓度为2.3-56 ng/g干重，仅占其总量比例范围仅为5.2%。污泥施用土壤后，PBDEs等有机污染物可以残留在土壤中，但大都滞留在表层土壤中，其迁移能力有限，对人体健康风险较低。本项目的研究结果有助于人们认识污泥中残留的有机污染物、有机质与污染物之间的关系、以及在污泥土地利用过程中有机污染物的生物有效性。