許霞,薛銀剛,,*,劉菲,金珊,姜逸,蔣少杰,施昕瀾,謝顯傳
1. 常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,常州 213164 2. 常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,江蘇省環(huán)境保護(hù)水環(huán)境生物監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,常州 213001 3. 南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院,污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京210046
近年來(lái),由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí),以及城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快,大量工業(yè)企業(yè)進(jìn)行了搬遷、停產(chǎn)或關(guān)閉,廢棄的工業(yè)污染場(chǎng)地?cái)?shù)量逐步增加[1]。各類(lèi)廢棄的工業(yè)企業(yè)污染場(chǎng)地會(huì)對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境造成威脅,對(duì)于存在嚴(yán)重污染隱患的場(chǎng)地,急需管理與修復(fù)[2-3]。而廢棄的污染場(chǎng)地大多需要進(jìn)行再一次開(kāi)發(fā)利用,為防范工業(yè)企業(yè)關(guān)停搬遷過(guò)程中的偷排、偷倒和不規(guī)范拆遷等行為,以防污染加重,我國(guó)環(huán)保部于2014年頒布“關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)關(guān)停、搬遷及原址場(chǎng)地再開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中污染防治工作的通知”,旨在保障工業(yè)企業(yè)場(chǎng)地再開(kāi)發(fā)利用環(huán)境的安全[4]。
加強(qiáng)廢棄污染場(chǎng)地土壤環(huán)境對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,可為其開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)管理和實(shí)施修復(fù)措施提供科學(xué)依據(jù)[2]。目前,許多研究依靠土壤樣品的化學(xué)分析來(lái)進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[5-6],但由于廢棄污染場(chǎng)地生產(chǎn)歷史的復(fù)雜性,僅根據(jù)化學(xué)污染物指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是不全面的。生物毒性檢測(cè)作為化學(xué)污染物檢測(cè)的補(bǔ)充,是環(huán)境監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理的一種有效手段,可以用于反映污染物間的聯(lián)合毒性,并通過(guò)生物指標(biāo)直觀地反映污染物對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境的影響[7]。Antczak等[8]基于大型溞的毒性機(jī)制研究人造化學(xué)品對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的危害;Ding等[9]運(yùn)用發(fā)光細(xì)菌試驗(yàn)對(duì)厭氧氨氧化底物和制藥廢水中4種抗生素的急性毒性進(jìn)行探究,并依據(jù)50%抑制濃度(IC50)對(duì)其單獨(dú)和聯(lián)合急性毒性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
土壤污染因其隱蔽性、滯后性、累積性、難治理性等特點(diǎn),導(dǎo)致國(guó)家及公眾對(duì)土壤污染的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,污染土壤的綜合評(píng)價(jià)對(duì)于準(zhǔn)確反映污染場(chǎng)地對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害尤為重要,而目前我國(guó)尚未建立污染土壤的綜合評(píng)價(jià)方法[10]。與單一生物毒性測(cè)試相比,成組生物毒性測(cè)試能更全面反映供試樣品的綜合生物毒性[11-12]。本研究結(jié)合成組生物測(cè)試和化學(xué)分析方法對(duì)廢棄的農(nóng)藥廠污染土壤進(jìn)行評(píng)價(jià),以期為建立中國(guó)污染土壤綜合評(píng)價(jià)方法做基礎(chǔ)性?xún)?chǔ)備。所選取的毒性測(cè)試方法包括發(fā)光細(xì)菌(Luminescent bacteria)急性毒性試驗(yàn)、大型溞(Daphnia magna)急性毒性試驗(yàn)和蠶豆根尖(Vicia faba)微核試驗(yàn)。
1.1.1 供試土壤
采樣區(qū)位于常州市某廢棄農(nóng)藥廠,根據(jù)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(HJT 166—2004),用螺旋取土鉆采集該場(chǎng)區(qū)內(nèi)6處不同區(qū)域20 cm坡面深度的土壤樣品,每個(gè)采樣點(diǎn)采集3份土壤樣品,去除雜物并碾碎后混勻,采樣點(diǎn)具體分布見(jiàn)表1。供試土樣經(jīng)風(fēng)干、磨碎后過(guò)20目篩,用于后續(xù)土壤浸出液的制備。本次研究的土壤質(zhì)地為粉砂壤土,土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷和總鉀含量分別為13.87 g·kg-1、1.33 g·kg-1、1.61 g·kg-1和16.23 g·kg-1。
主要參照《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》(HJ 557—2009)[13]制備土壤浸出液,制作過(guò)程進(jìn)行少許修改。浸出液采用純水,GB/T 6682,二級(jí),每份浸出液做3個(gè)平行。制備過(guò)程:取20 g干試樣于500 mL的錐形瓶,按液固比10:1 (L·kg-1) 加入浸取劑,蓋緊瓶蓋,將其垂直固定于水平往復(fù)式恒溫振蕩器,振蕩頻率為每分鐘(110±10)次,振幅為40 mm,于室溫下振蕩8 h后取下錐形瓶靜置16 h。用0.45 μm微孔濾膜對(duì)浸出液進(jìn)行抽濾后,存放于用HNO3浸泡24 h的聚乙烯瓶中,測(cè)定浸出液pH值后將其置于4 ℃冰箱冷藏(各土壤樣品浸出液pH分別為S1:7.38,S2:7.31,S3:7.21,S4:7.35,S5:7.53,S6:7.41),供毒性試驗(yàn)使用。
1.3.1 發(fā)光細(xì)菌急性毒性試驗(yàn)
(1)供試生物
選用ISO發(fā)光細(xì)菌急性毒性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法所采用的菌種——費(fèi)氏弧菌(Vibrio fischeri),購(gòu)自美國(guó)SDI公司。
(2)實(shí)驗(yàn)方法和步驟
①水樣相對(duì)發(fā)光度測(cè)定
發(fā)光菌凍干粉的菌體復(fù)蘇:用4 ℃保存的1 mL MicroTox稀釋液復(fù)蘇發(fā)光菌凍干粉(置于-22 ℃保存的Microtox SOLO Reagent)15 min,用DeltaTox毒性檢測(cè)儀(SDI,USA)讀取復(fù)蘇菌液的發(fā)光強(qiáng)度(ATP模式下),當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度大于100萬(wàn)光子數(shù)時(shí)即可用于毒性實(shí)驗(yàn)。取水樣1 mL,加入0.1 mL滲透壓調(diào)節(jié)溶液,混勻后用DeltaTox毒性檢測(cè)儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(B-Tox模式下),先讀取0.1 mL復(fù)蘇菌液的發(fā)光強(qiáng)度,再取調(diào)節(jié)滲透壓后的水樣0.9 mL加入到0.1 mL復(fù)蘇菌液中,混勻后恒溫5 min后測(cè)其相對(duì)發(fā)光度,每組試驗(yàn)做3個(gè)平行,對(duì)照組為MicroTox稀釋液。
②質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
按照①的測(cè)試步驟,2.2 mg·L-1Zn2+的相對(duì)發(fā)光度在20~80之間;步驟②中發(fā)光菌的CF值在0.6~1.8之間。
1.3.2 大型溞急性毒性實(shí)驗(yàn)
(1)供試生物
供試溞(Daphnia magna)取自中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所,經(jīng)分類(lèi)鑒定后,用孤雌生殖法獲取水溞單克隆純品系,以斜生柵藻為餌進(jìn)行培養(yǎng),獲得純品系生物株。
(2)實(shí)驗(yàn)方法和步驟
①預(yù)試驗(yàn)
在正式實(shí)驗(yàn)之前,先進(jìn)行較大范圍濃度系列(如0.1~100 mg·L-1)的預(yù)實(shí)驗(yàn),從而為正式試驗(yàn)設(shè)置受試物的濃度。預(yù)實(shí)驗(yàn)每個(gè)濃度放置5個(gè)幼溞,設(shè)置4組平行組,持續(xù)時(shí)間48 h后觀察結(jié)果,找出被測(cè)水樣使大型溞全部產(chǎn)生活動(dòng)抑制的最低濃度和最大耐受濃度的范圍。
②正式試驗(yàn)
根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果,按幾何級(jí)數(shù)的濃度系列設(shè)計(jì)6個(gè)濃度的試驗(yàn)液,每個(gè)濃度4組平行,同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照(各4組),各土壤浸出液正式試驗(yàn)稀釋濃度梯度分別設(shè)置為:S1和S4為0.39%、0.78%、1.56%、3.13%、6.25%、12.5%;S2和S6為3.125%、6.25%、12.5%、25%、50%、100%;S3和S5為0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%、1.6%。將每個(gè)濃度和每個(gè)對(duì)照組各放5個(gè)幼溞,試驗(yàn)期間不再喂食,試驗(yàn)溫度控制在18~22 ℃,持續(xù)48 h后記錄每個(gè)濃度大型溞活動(dòng)受抑制數(shù),計(jì)算48 h-EC50值。
③質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
用分析純重鉻酸鉀測(cè)定試驗(yàn)用大型溞24 h-EC50在0.5~1.2 mg·L-1之間;實(shí)驗(yàn)中空白對(duì)照未出現(xiàn)不活動(dòng)大型溞。
1.3.3 蠶豆根尖微核試驗(yàn)
(1)試驗(yàn)材料
試驗(yàn)所用的蠶豆(Vicia faba)品種為松滋青皮豆,是篩選出的較為敏感的品種,購(gòu)于江蘇省常州市竹林菜市場(chǎng)。
(2)實(shí)驗(yàn)方法和步驟
將松滋青皮豆放入盛有自來(lái)水的燒杯中,于25 ℃的恒溫箱中浸泡26~30 h,待種子吸脹后,取出種子,用紗布包裹放入恒溫箱內(nèi)催芽12~30 h。選取初生根生長(zhǎng)良好、根長(zhǎng)一致種子,放于盛有被測(cè)水樣的培養(yǎng)皿中,用蒸餾水處理做對(duì)照;處理6 h后將種子洗凈,放于恒溫箱中恢復(fù)培養(yǎng)24 h;將恢復(fù)后的種子用卡諾固定液固定24 h;固定好的幼根用蒸餾水浸洗2次后加入5 mol·L-1HCl淹沒(méi)幼根,于28 ℃水浴鍋中水解至幼根被軟化;蒸餾水浸洗2次,堿性品紅染色10 min,加蓋玻片壓片。在數(shù)碼顯微鏡BSmart zoom 5(Carl Zeiss Jena,Germany)下鏡檢觀察并拍照。
表1 廢棄農(nóng)藥廠土壤樣品分布情況Table 1 Distribution of soil samples in the waste pesticide factory
(3)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制
對(duì)于嚴(yán)重污染的土壤,其浸出液可能造成根尖死亡,應(yīng)稀釋后再做檢測(cè)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件(2010版本)計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。(1)發(fā)光細(xì)菌相對(duì)發(fā)光度由Deltatox系統(tǒng)計(jì)算得出;(2)大型溞48 h-EC50值和95%置信區(qū)間用SPSS軟件(22.0版本)計(jì)算得出;(3)蠶豆根尖微核試驗(yàn)中各測(cè)試樣品的微核千分率(MCN‰)計(jì)算方法見(jiàn)公式(1),污染指數(shù)(PI)判別方法見(jiàn)公式(2)。
(1)
(2)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)中國(guó)科學(xué)院南京土壤所發(fā)光菌毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表2)進(jìn)行判定[11],結(jié)果如圖1所示。該廢棄農(nóng)藥廠6個(gè)點(diǎn)位土壤樣品浸出液的發(fā)光細(xì)菌急性毒性測(cè)試結(jié)果表明,6個(gè)點(diǎn)位的土壤樣品毒性檢出率為100%。其中S3和S5的土壤浸出液對(duì)發(fā)光細(xì)菌的抑制作用最強(qiáng),其發(fā)光細(xì)菌急性毒性檢測(cè)結(jié)果為重毒;S1、S2和S4的土壤浸出液毒性比S3和S5弱,屬于中毒;S6的土壤浸出液毒性最小,為低毒。
表2 發(fā)光細(xì)菌急性毒性級(jí)別Table 2 Acute toxicity level of luminescent bacteria
圖1 土壤浸出液發(fā)光細(xì)菌急性毒性結(jié)果Fig. 1 Results of luminescent bacteria acute toxicity of soil leachates
圖2 土壤浸出液大型溞運(yùn)動(dòng)抑制劑量-效應(yīng)關(guān)系Fig. 2 Dosage-response relationship of soil leachates on Daphnia magna immobilization
土壤浸出液大型溞運(yùn)動(dòng)抑制劑量-效應(yīng)關(guān)系(圖2)表明,空白對(duì)照組大型溞均未出現(xiàn)死亡和運(yùn)動(dòng)受抑制等異常癥狀。S1和S3的土壤浸出液原液對(duì)大型溞均具有很高的毒性效應(yīng),48 h后對(duì)大型溞運(yùn)動(dòng)抑制率為100%。S1和S4在土壤浸出液稀釋體積分?jǐn)?shù)為12.5%時(shí),所有實(shí)驗(yàn)組大型溞均出現(xiàn)死亡或運(yùn)動(dòng)受抑制現(xiàn)象;而S3和S5在土壤浸出液稀釋體積分?jǐn)?shù)為1.6%時(shí),大型溞運(yùn)動(dòng)抑制率分別為90%和96.67%。
農(nóng)藥廠土壤浸出液大型溞急性毒性結(jié)果如表3所示,急性毒性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)-溞類(lèi)急性活動(dòng)抑制毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(48 h-EC50≤1:極高毒,1<48 h-EC50≤10:高毒,10<48 h-EC50<100:中毒,48 h-EC50>100:低毒)[14]。6個(gè)點(diǎn)位的土壤浸出液樣品大型溞急性毒性檢測(cè)結(jié)果表明:S3和S5的土壤浸出液對(duì)大型溞的抑制作用最為明顯,其浸出液檢測(cè)結(jié)果為極高毒,S1、S2和S4為高毒,S6為中毒,檢測(cè)結(jié)果與發(fā)光細(xì)菌急性毒性結(jié)果基本相同。
農(nóng)藥廠土壤浸出液蠶豆根尖微核實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4,根據(jù)《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)中污染指數(shù)(PI)判別法(污染指數(shù)在0~1.5區(qū)間為基本無(wú)污染;1.5~2區(qū)間為輕污染;2~3.5區(qū)間為中污染;3.5以上為重污染)進(jìn)行污染情況的鑒定[14]。S3和S5的遺傳毒性檢測(cè)結(jié)果為重污染,S1、S4和S6為中污染,S2為輕污染。與急性毒性檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),除S2和S6點(diǎn)位的土壤浸出液遺傳毒性與急性毒性的檢測(cè)結(jié)果略有不同,其余點(diǎn)位樣品的急性毒性和遺傳毒性效應(yīng)基本一致。
生物毒性檢測(cè)是基于生態(tài)毒理學(xué)而發(fā)展的檢測(cè)方法,主要用于研究有毒有害物質(zhì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的生物所造成的分子、細(xì)胞、器官、個(gè)體和群落等不同生命層次的損傷,是能直觀反映環(huán)境介質(zhì)中所有共存污染物整體效應(yīng)的生物學(xué)方法[15]。發(fā)光細(xì)菌和大型溞是目前國(guó)際廣泛認(rèn)可的測(cè)試生物,由于其快速、有效和費(fèi)用低等特點(diǎn),被廣泛用于化學(xué)品、農(nóng)藥以及工業(yè)廢水的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)測(cè)[16-17]。蠶豆根尖微核遺傳毒性試驗(yàn)是適用于分析化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物產(chǎn)生毒害的遺傳毒理學(xué)方法,在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用[18]。宋曉威等[3]利用發(fā)光細(xì)菌、大型溞和斜生柵藻3種受試生物檢測(cè)廢棄農(nóng)藥廠淺層地下水的急性毒性,結(jié)果表明:3種受試生物的敏感性雖有所不同,但毒性效應(yīng)均隨著時(shí)間的增加有所增大。本次研究運(yùn)用成組生物毒性試驗(yàn)對(duì)農(nóng)藥廠污染場(chǎng)地土壤進(jìn)行研究,首先通過(guò)發(fā)光細(xì)菌急性毒性試驗(yàn)進(jìn)行土壤浸出液毒性級(jí)別篩選,同時(shí)結(jié)合大型溞急性毒性實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步毒性監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),并補(bǔ)充蠶豆根尖微核試驗(yàn)對(duì)污染土壤浸出液進(jìn)行遺傳毒性檢測(cè),從而建立適用于污染土壤生物毒性綜合評(píng)價(jià)的方法。
表3 土壤浸出液大型溞急性毒性結(jié)果Table 3 Results of Daphnia magna acute toxicity of soil leachates
表4 土壤浸出液蠶豆根尖微核結(jié)果Table 4 Results of micronucleus genetic toxicity test on Vicia faba root tips of soil leachates
由表5可以看出,2種急性毒性試驗(yàn)結(jié)果基本一致,3種毒性測(cè)試方法的結(jié)果具有較好的一致性,適用于農(nóng)藥廠污染場(chǎng)地的毒性分析。比較3種毒性試驗(yàn)對(duì)土壤樣品的測(cè)試結(jié)果,發(fā)光細(xì)菌和大型溞相對(duì)來(lái)說(shuō)較為敏感,其中發(fā)光細(xì)菌毒性試驗(yàn)周期最短,可用于土壤浸出液毒性級(jí)別的初步篩選,但發(fā)光菌抑制實(shí)驗(yàn)容易受到各種因素干擾,準(zhǔn)確性較差;大型溞培養(yǎng)方便且對(duì)許多毒物敏感,被廣泛用于水生生態(tài)毒理學(xué)研究;從本次研究結(jié)果來(lái)看,綜合2種毒性試驗(yàn)更能全面地反映土壤樣品的急性毒性;蠶豆根尖是微核技術(shù)檢測(cè)常用的材料,可以用于反映污染土壤中存在的潛在遺傳危害[18],通過(guò)蠶豆根尖微核試驗(yàn)可以看出農(nóng)藥廠的土壤污染對(duì)遺傳毒性也造成了一定影響(表5);可見(jiàn),運(yùn)用成組生物毒性更利于準(zhǔn)確地生物毒性評(píng)價(jià)[19]。
該廢棄農(nóng)藥廠由于長(zhǎng)期的農(nóng)藥生產(chǎn)、加工和運(yùn)輸過(guò)程中摻雜多種污染物質(zhì),已對(duì)土壤環(huán)境造成了較大程度的影響,通過(guò)對(duì)農(nóng)藥廠不同點(diǎn)位的土壤進(jìn)行毒性測(cè)試,發(fā)現(xiàn)該污染場(chǎng)地多處場(chǎng)所的土壤具有生物毒性,且部分點(diǎn)位的土壤毒性非常大,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康具有一定的危害。章霖之等[20-21]和何歡等[22]對(duì)該農(nóng)藥廠土壤所含有的揮發(fā)性有機(jī)污染物(volatile organic compounds,VOCs)和多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)進(jìn)行調(diào)查(表6),發(fā)現(xiàn)該農(nóng)藥污染場(chǎng)地土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物以苯系物為主,同時(shí)還檢出14種多環(huán)芳烴,其中苯是人類(lèi)致癌物,甲苯、乙苯、二甲苯以及其他多環(huán)芳烴也都具有不同程度的“致突變、致癌和致畸”作用[23-25],此類(lèi)持久性有機(jī)污染物不僅對(duì)人體有潛在危害[26],同時(shí)會(huì)對(duì)土壤中的生物具有毒性效應(yīng)。目前,有16種多環(huán)芳烴已被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署列為優(yōu)先污染物[27],由于其不易溶于水,具有高度的親脂性[28],致使在生物體內(nèi)逐級(jí)富集[29]。此次研究區(qū)域土壤中多環(huán)芳烴類(lèi)污染物以萘、菲、苯并[k]熒蒽和芘為主,這些物質(zhì)可能對(duì)土壤中存在的生物產(chǎn)生不利影響[30]。由表7可以看出,該農(nóng)藥廠污染土壤中含有甲萘酚、乙草胺、丁草胺和撲虱靈等農(nóng)藥成分,以撲虱靈的濃度最高,其中危險(xiǎn)品庫(kù)和輔助設(shè)施區(qū)土壤中所含農(nóng)藥成分最高。農(nóng)藥在土壤中的長(zhǎng)期存留不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,同時(shí)危害土壤中的生物[31]。
由表6可以看出,生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)(S5)的土壤所含多環(huán)芳烴和揮發(fā)性有機(jī)物濃度最高,其次是輔助設(shè)施區(qū)域(S3),同時(shí)S3和S5點(diǎn)位土壤中農(nóng)藥的檢出濃度較高。綜合該研究區(qū)域土壤理化指標(biāo)分析結(jié)果與生物毒性試驗(yàn)結(jié)果可知,含污染物濃度較高的研究場(chǎng)所(S3和S5),發(fā)光菌和大型溞急性毒性試驗(yàn)結(jié)果分別為重毒和極高毒,蠶豆根尖微核試驗(yàn)結(jié)果為重污染;含污染物濃度最低的研究場(chǎng)所(廠區(qū)外:S6),發(fā)光菌和大型溞急性毒性試驗(yàn)結(jié)果分別為低毒和中毒,蠶豆根尖微核試驗(yàn)結(jié)果為中污染;不難看出,土壤中所含污染物濃度已經(jīng)對(duì)土壤毒性效應(yīng)產(chǎn)生影響,污染物濃度較高的場(chǎng)所,其毒性作用也較高,生物毒性檢測(cè)結(jié)果與理化分析結(jié)果呈現(xiàn)出較好的相關(guān)性。
表5 農(nóng)藥廠污染土壤生態(tài)毒性診斷結(jié)果Table 5 Ecotoxicity diagnosis of contaminated site in the waste pesticide factory
表7 農(nóng)藥廠污染土壤中農(nóng)藥檢出濃度Table 7 Detection concentration of pesticides in pesticide contaminated soil
注: ND表示污染物未檢出,/表示未研究該區(qū)域樣品。
Note: ND indicates the contaminant was not detected, / indicates the sample was not studied.
綜上所述,綜合發(fā)光細(xì)菌急性毒性試驗(yàn)、大型溞急性毒性實(shí)驗(yàn)和蠶豆根尖微核試驗(yàn)進(jìn)行土壤浸出液毒性級(jí)別篩選、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),建立污染土壤生物毒性綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)于準(zhǔn)確和全面地反映農(nóng)藥廠污染場(chǎng)地對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害具有重要意義。同時(shí)研究結(jié)果表明土壤的生物毒性跟其中所含的污染物質(zhì)密切相關(guān),毒性試驗(yàn)結(jié)果與土壤理化指標(biāo)具有較好的相關(guān)性,可見(jiàn),結(jié)合化學(xué)分析與生物毒性檢測(cè)是進(jìn)行污染土壤綜合評(píng)價(jià)和危害識(shí)別的重要手段。
[1] 李瑋, 王明玉, 韓占濤, 等. 棕地地下水污染修復(fù)技術(shù)篩選方法研究——以某廢棄化工廠污染場(chǎng)地為例[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì), 2016, 43(3): 131-140
Li W, Wang M Y, Han Z T, et al. Screening process of brownfield site groundwater remedial technologies: A case study of an abandoned chemical factory contaminated site [J]. Hydrogeologyand Engineering Geology, 2016, 43(3): 131-140 (in Chinese)
[3] 宋曉威, 徐建, 張孝飛, 等. 廢棄農(nóng)藥廠污染場(chǎng)地淺層地下水生態(tài)毒性診斷研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 30(1): 42-48
Song X W, Xu J, Zhang X F, et al. Ecology toxicity diagnostic research on an abandoned pesticide factory contaminated site of shallow groundwater [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2011, 30(1): 42-48 (in Chinese)
[4] 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部. 關(guān)于加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)關(guān)停、搬遷及原址場(chǎng)地再開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中污染防治工作的通知(環(huán)發(fā)[2014]66號(hào))[EB/OL]. (2015-05-14) [2017-11-22]. http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bwj/201405/t20140519_275216.htm
[5] Wang L J, Lu X W, Li L Y, et al. Content, speciation and pollution assessment of Cu, Pb and Zn in soil around the lead-zinc smelting plant of Baoji, NW China [J]. Environmental Earth Sciences, 2015, 73(9): 1-8
[6] Kowalska J, Mazurek R, Gasiorek M, et al. Soil pollution indices conditioned by medieval metallurgical activity—A case study from Krakow (Poland) [J]. Environmental Pollution, 2016, 218: 1023-1036
[7] 吳曉亭. 成組生物毒性檢測(cè)的污水及再生水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)[D]. 西安: 西安建筑科技大學(xué), 2016: 1-3
Wu X T. Safety evaluation for wastewater and reclaimed water using a battery of bioassay [D]. Xi'an: Xi'an University of Architecture and Technology, 2016: 1-3 (in Chinese)
[8] Antczak P, White T A, Giri A, et al. A systems biology approach reveals a novel calcium-dependent mechanism for basal toxicity in Daphnia magna [J]. Environmental Science & Technology, 2015, 49(18): 11132-11140
[9] Ding S, Wu J W, Zhang M, et al. Acute toxicity assessment of ANAMMOX substrates and antibiotics by luminescent bacteria test [J]. Chemosphere, 2015, 140: 174-183
[10] 陳海濱. 基于人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的污染場(chǎng)地管理與修復(fù)研究[D]. 蘭州: 蘭州大學(xué), 2009: 2-6
Chen H B. Research on the contaminated site management and remediation based on the human health risk assessment [D]. Lanzhou: Lanzhou University, 2009: 2-6 (in Chinese)
[11] 鄒葉娜, 蔡煥興, 薛銀剛, 等. 成組生物毒性測(cè)試法綜合評(píng)價(jià)典型工業(yè)廢水毒性[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2012, 7(4): 381-388
Zou Y N, Cai H X, Xue Y G, et al. Synthetic evaluation on toxicity of typical industrial effluents using a battery of bioassays [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2012, 7(4): 381-388 (in Chinese)
[12] 張秋亞, 馬曉妍, 王曉昌, 等. 基于A2/O處理工藝的生活污水的成組生物毒性評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境科學(xué), 2017(3): 1084-1092
Zhang Q Y, Ma X Y, Wang X C, et al. Biological toxicity evaluation of domestic wastewater based on A2/O treatment processes using a battery of bioassays [J]. Environmental Science, 2017(3): 1084-1092 (in Chinese)
[13] 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部. HJ 557—2009 固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法[S]. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2010
Ministry of Environmental Protection of the People's Republic of China. HJ 557-2009 Solid Waste-Extraction Procedure for Leaching Toxicity—Horizontal Vibration Method [S]. Beijing: China Environmental Science Press, 2010 (in Chinese)
[14] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局. 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)[M]. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2002: 776, 824
State Environmental Protection Administration. Water and Wastewater Monitoring and Analysis Method (Fourth Edition) [M]. Beijing: China Environmental Science Press, 2002: 776, 824 (in Chinese)
[15] 趙春桃. 基于生物毒性測(cè)試的水質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用研究[D]. 北京: 首都師范大學(xué), 2014: 2-5
Zhao C T. Study on water quality safety assessment method and its application based on biotoxicity test [D]. Beijing: Capital Normal University, 2014: 2-5 (in Chinese)
[16] Kuznetsov A M, Rodicheva E K, Medvedeva S E. Biotesting of effluent and river water by lyophilized luminous bacteria biotest [J]. Field Analytical Chemistry and Technology, 2015, 2(5): 267-275
[17] Gao Y, Lin Z F, Chen R, et al. Using molecular docking to compare toxicity of reactive chemicals to freshwater and marine luminous bacteria [J]. Molecular Informatics, 2012, 31(11-12): 809-816
[18] 黃德超, 任強(qiáng), 劉蓉, 等. 納米銀污染對(duì)蠶豆根尖微核率影響及評(píng)價(jià)研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2016, 25(4):711-714
Huang D C, Ren Q, Liu R, et al. Research on the influence and evaluation of nano-silver pollution on the micronucleus rate of the root tip of Vicia faba [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(4): 711-714 (in Chinese)
[19] 陰琨, 趙淑莉, 郭辰, 等. 淮河流域安徽段水體成組生物毒性評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2015, 10(6): 93-100
Yin K, Zhao S L, Guo C, et al. Evaluation on water bodies in Anhui section of Huaihe River Basin by a battery of bioassays [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(6): 93-100 (in Chinese)
[20] 章霖之, 王榮俊, 丁倩. 常州某農(nóng)藥生產(chǎn)場(chǎng)地土壤中揮發(fā)性有機(jī)物污染狀況調(diào)查[J]. 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè), 2012, 28(3): 67-71
Zhang L Z, Wang R J, Ding Q. Investigation of volatile organic compounds contamination in soil of a pesticide production site in Changzhou [J]. Environmental Monitoring in China, 2012, 28(3): 67-71 (in Chinese)
[21] 章霖之, 劉廷鳳, 丁倩, 等. 農(nóng)藥企業(yè)搬遷土地?fù)]發(fā)性有機(jī)物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警, 2014, 6(1): 49-52
Zhang L Z, Liu T F, Ding Q, et al. Risk assessment of pesticides enterprise relocation land contaminated by VOCs [J]. Environmental Monitoring and Forewarning, 2014, 6(1): 49-52 (in Chinese)
[22] 何歡, 劉廷鳳, 孫成, 等. 農(nóng)藥企業(yè)搬遷土地多環(huán)芳烴的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 30(3): 482-486
He H, Liu T F, Sun C, et al. Risk assessment of a brownfield contaminated by PAHs at Changzhou, China [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2011, 30(3): 482-486 (in Chinese)
[23] Zhang W, Wang H, Zhang R, et al. Bacterial communities in PAH contaminated soils at an electronic-waste processing center in China [J]. Ecotoxicology, 2010, 19(1): 96-104
[24] Varjani S J, Gnansounou E, Pandey A. Comprehensive review on toxicity of persistent organic pollutants from petroleum refinery waste and their degradation by microorganisms [J]. Chemosphere, 2017, 188: 280-291
[25] Bhattacharya S S, Syed K, Shann J, et al. A novel P450-initiated biphasic process for sustainable biodegradation of benzo [a] pyrene in soil under nutrient-sufficient conditions by the white rot fungus Phanerochaete chrysosporium [J]. Journal of Hazardous Materials, 2013, 261: 675-683
[26] Meckenstock R U, Boll M, Mouttaki H, et al. Anaerobic degradation of benzene and polycyclic aromatic hydrocarbons [J]. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology, 2016, 26(1-3): 92-118
[27] United States Environmental Protection Agency. 2012 Edition of the Drinking Water Standards and Health Advisories [S]. Washington DC: Office of Water, 2012
[29] Varjani S J. Microbial degradation of petroleum hydrocarbons [J]. Bioresource Technology, 2016, 223: 277-286
[30] 賈成俊, 趙淑莉, 翟超英, 等. 農(nóng)村飲用水中多環(huán)芳烴的致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境與健康雜志, 2015, 32(12):1087-1091
Jia C J, Zhao S L, Zhai C Y, et al. Carcinogenic risk assessment on polycyclic aromatic hydrocarbons in some rural drinking water [J]. Journal of Environment and Health, 2015, 32(12): 1087-1091 (in Chinese)
[31] 姜錦林, 單正軍, 周軍英, 等. 常用農(nóng)藥對(duì)赤子愛(ài)勝蚓急性毒性和抗氧化酶系的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 36(3): 466-473
Jiang J L, Shan Z J, Zhou J Y, et al. Influence of commonly used pesticides on acute toxicity to earthworm Eisenia fetida and alteration of antioxidant enzyme activities [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2017, 36(3): 466-473 (in Chinese)