石油污染土壤中多环芳烃组分的生态毒性风险

唐诗薇; 吴蔓莉; 于莹; 李倩; 苟娜娜; 柯思佳; 胡丝怡

文章摘要

唐诗薇,吴蔓莉,于莹,李倩,苟娜娜,柯思佳,胡丝怡.石油污染土壤中多环芳烃组分的生态毒性风险[J].农业环境科学学报,2025,44(9):2273-2283.

石油污染土壤中多环芳烃组分的生态毒性风险

Ecological toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbon fraction of total petroleum hydrocarbons

投稿时间：2024-09-06

DOI：10.11654/jaes.2024-0749

中文关键词: 总石油烃当量多环芳烃毒理学效应生态受体多功能度

英文关键词: total petroleum hydrocarbon (TPH) equivalent polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) toxicological effect ecological receptor multifunctionality

基金项目:国家自然科学基金项目（52470196，52070154）;陕西省科技厅重点研发计划项目（2023-YBNY-251）;陕西省环境介质痕量污染物监测预警重点实验室开放基金项目（SHJKFJJ202301）

作者	单位	E-mail
唐诗薇	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
吴蔓莉	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055	447005853@qq.com
于莹	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
李倩	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
苟娜娜	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
柯思佳	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
胡丝怡	西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055

摘要点击次数: 923

全文下载次数: 770

中文摘要:

为探究石油污染土壤中多环芳烃（PAHs）组分对土壤生态系统的毒理学效应，以微生物、玉米和蚯蚓为生态受体，采用流式细胞术和毒理学方法对总石油烃（TPH）含量为13 g·kg^-1的污染土壤中的16 PAHs（2.47 mg·kg^-1）、低分子量PAHs（L-PAH，0.40mg·kg^-1）、高分子量PAHs（H-PAH，2.07 mg·kg^-1）的生态毒性进行研究，利用偏最小二乘法探究PAHs对不同生态受体的毒性影响路径。结果表明，L-PAH、H-PAH、16 PAHs污染土壤的多功能度分别为0.68、0.45、0.23，与洁净土壤（土壤多功能度为0.54）相比，H-PAH和16 PAHs污染使土壤的多功能度分别降低了16.67%和57.41%，L-PAH污染使土壤的多功能度增加了25.92%，16 PAHs组分污染是导致石油污染土壤多功能度降低的主要原因。16 PAHs、H-PAH和L-PAH污染土壤的蚯蚓生物标志物响应指数分别为 2.44、2.69和 2.38，L-PAH和 16 PAHs胁迫对蚯蚓的损伤作用较明显。各当量 PAHs组分对土壤中多酚氧化酶、脂肪酶、过氧化物酶和脲酶的活性表现出强毒性作用，对玉米生长的毒性作用不明显。偏最小二乘法结果表明PAHs污染物通过影响土壤理化性质和微生物活性，进而影响蚯蚓在土壤中的活性和生存状况。

英文摘要:

In order to investigate the toxicological effects of polycyclic aromatic hydrocarbons（PAHs） components in petroleumcontaminated soil on soil ecosystems, this study selected microorganisms, maize, and earthworms as ecological receptors. The ecotoxicity of 16 PAHs（2.47 mg·kg^-1）, low molecular weight PAHs（L-PAH, 0.40 mg·kg^-1）, and high molecular weight PAHs（H-PAH, 2.07 mg·kg^-1） in soil contaminated with a total petroleum hydrocarbon（TPH）concentration of 13 g·kg^-1 was assessed using flow cytometry and toxicological methods. Additionally, the partial least-square method（PLS）was employed to explore the toxicity pathways of PAHs on different ecological receptors. The results showed that the multifunctionality of soil contaminated with L-PAH, H-PAH, and 16 PAHs was 0.68, 0.45, and 0.23, respectively. Compared with clean soil（soil multifunctionality of 0.54）, H-PAH and 16 PAHs pollution respectively reduced the multifunctionality of soil by 16.67% and 57.41%, and L-PAH enhanced the multifunctionality by 25.92%. The 16 PAHs component pollution was the main reason for the decrease in multifunctionality in 13 g·kg^-1 oil-contaminated soil. The biomarker response index（BRI）of earthworms in soil contaminated with 16 PAHs, H-PAH, and L-PAH was 2.44, 2.69, and 2.38, respectively. L-PAH and 16 PAHs stress had a more significant damaging effect on earthworms. Each equivalent PAH components exhibited strong toxic effects on the activities of soil polyphenol oxidase（S-PPO）, lipase（S-LPS）, peroxidase（S-POD）, and urease（S-UE）in soil, but the toxic effect of PAHs on maize growth was not significant. The PLS results indicated that PAH pollutants affect the activity and survival of earthworms in soil by affecting soil physicochemical properties and microbial activity, which in turn affects the survival of earthworms in the soil.

HTML 查看全文查看/发表评论下载PDF阅读器