论文部分内容阅读
多溴联苯醚(PBDEs)是一类新型持久性有机污染物,它可能导致严重的环境与健康问题。植物对土壤中PBDEs的吸收、传输和降解转化是其进入食物链的重要过程,研究这一过程有助于了解PBDEs的环境行为,为评价其生物有效性和生态风险提供依据。但有关PBDEs在土壤植物系统中的环境行为,尤其是PBDEs在植物体内的迁移转化规律的研究还非常少。
本论文对实际污染土壤中PBDEs的植物吸收特征及其归趋进行了研究,并进一步通过水培实验研究了PBDEs在植物体内的吸收传输过程和脱溴降解特征,探讨了相关机理。主要研究结果如下:
1)通过温室土培实验,对电子垃圾拆解地土壤中PBDEs的植物吸收和土壤降解进行了研究。土壤中的21种PBDEs同系物有18种都在植物体内被检出(3～10溴代),低溴代PBDEs(1～6溴代)在植物根中占PBDEs总量的比例高于其在土壤中所占的比例,且低溴代PBDEs具有较高的根系富集系数,说明土壤中的低溴代PBDEs更易被植物吸收。PBDEs在植物体内呈现出由根到茎再到叶浓度逐渐降低的梯度分布趋势。种植植物后土壤中PBDEs的去除率(以PBDEs总量表示)为13.3～21.7％,明显高于未种植物的土壤,且低溴代PBDEs的去除率高于高溴代的同系物。本研究证实了植物能够吸收电子垃圾拆解地实际污染土壤中的PBDEs,并对土壤中PBDEs去除有显著贡献。
2)采用温室水培法,以玉米为模式植物,通过对植物进行分段和分层的详细分析,研究了植物对BDE-28,-47和-99的吸收、传输和脱溴降解。植物茎和叶中都检测到了PBDEs,它们在植物体内的浓度呈现根>茎>叶的趋势,且在植物茎中PBDEs浓度遵从自下而上逐渐减少的梯度分布规律。这些现象为植物体内PBDEs茎向传输的存在提供了直接且有力的证据。亲脂性较强的高溴代PBDEs较易富集在根中,但较难向上传输。本研究还发现与蒸腾流的路径类似,PBDEs也可能从茎芯沿节点处的维管径向扩散至鞘层中。在蒸腾速率较高时,纵向的茎向传输和横向的径向传输都有所增强,验证了PBDEs在茎中的传输随蒸腾流进行的可能性。脱溴降解在植株各个部位普遍存在,不同部位以及不同PBDEs同系物的脱溴降解特征有相似之处,但也存在明显的差异。