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【摘 要】壬基酚（NP）是一种具有环境雌激素效应的有机污染物，亲脂性强，具有致突变和致畸性。本论文选用了壬基酚为目标化合物，采用4种理化性质不同的土壤（广州水稻土、广州菜园土、广州赤红壤和惠州水稻土），通过室内人工配置壬基酚污染土壤进行菜心盆栽试验，分析土壤中壬基酚的残留量，探讨NP在不同土壤中的环境行为。
【关键词】壬基酚；菜心；土壤；盆栽；残留
1 壬基酚的应用及其危害
环境中的壬基酚主要是壬基酚聚氧乙烯醚分解或降解产生的。壬基酚聚氧乙烯醚是一种应用广泛的非离子表面活性剂，作为洗涤剂、乳化剂、润湿剂、分散剂和农药助剂等，在民用洗涤剂和工业领域均有广泛的应用，主要应用于洗涤剂、纺织、造纸、医药和化妆品等行业中。
多个实验表明，壬基酚具有类雌激素样作用，并能对雄性动物生殖系统产生影响。其特点为毒性持久，危害潜伏期长，即使浓度极低，也具有扰乱生物体内分泌系统的环境荷尔蒙作用。有学者发现，水中NP浓度达10μg/L时就会发生虹鲜鱼的生殖异常（胡建英等，2001），己有不少资料表明，一定剂量的NP染毒哺乳动物大鼠，可导致其睾丸、附辜、前列腺缩小，精子计数减少等（Han et al，2004）。另外，有研究表明，壬基酚通过食物链进入人体，在生物体内积聚，可诱导人类等生物的性激素分泌量及活性下降，精子数量减少，生殖器官异常，癌症等疾病的发病率增加，并使生殖能力降低，后代的健康与成活率下降，同时还可能影响到各种生物的免疫系统和神经系统，也可能导致生物基因突变等（董加涛，2007）。
2 实验原料
样品预处理所用的乙腈为色谱纯；正己烷、二氯甲烷、甲醇、丙酮、乙醚等有机溶剂均为分析纯，并经过全玻璃系统重新蒸馏。滤纸、脱脂棉等依次用正己烷、二氯甲烷和甲醇进行索氏抽提各12h后烘干备用。100目的硅胶依次用二氯甲烷和甲醇进行索氏抽提各12h后，置于130～140℃下烘4h，保存备用。无水硫酸钠（分析纯）放在马福炉内于250℃烘4h，保存备用。三氧化铝（分析纯）放在马福炉内于250℃烘12h，冷却后保存备用。所用玻璃仪器均用洗涤液（重铬酸钾：浓硫酸：水=20g：360mL：20mL）浸泡，用自来水和去离子水洗干净后，于250℃烘2h后备用。
NP标准溶液：称取壬基酚标品0.01000g（精确至0.00001g）于10mL容量瓶中，分别配制成1、5、10、20、50、100mg/kg的标准溶液。
供试菜心品种：油青菜心。
目标化合物：壬基酚。
供试土壤：广州水稻土（取自华南农业大学试验农场田间0-20cm的耕作层）、广州菜园土（取自华南农业大学农学院实验基地）、广州赤红壤（取自华南农业大学树木园的0-30cm）和惠州水稻土（取自惠州水稻田）。
3 实验方法
采取人工配制壬基酚（NP）污染土壤的盆栽实验，设置使用污染的广州水稻土、广州菜园土、广州赤红壤和惠州水稻土种植油青-60天菜心，探讨NP在不同土壤之中的环境行为，研究NP对菜心的吸收累积特征及其差异。
（1）供试土壤采集后于室内风干、粉碎过筛备用，同时测定其基本理化性质.
（2）盆栽菜心采用瓷盆，每盆用土15kg。所用化肥为尿素、磷酸二氢钾和氯化钾（均为分析纯），施用量分别为氮0.40g/kg土、磷0.30g/kg土和钾0.40g/kg土。
（3）选择壬基酚（NP），按计量溶解于丙酮中，设置0、20、40、80mg/L四个浓度。再将其与盆栽土壤土混匀，并置于通风处自然凉干，然后再与4.5kg的盆栽土壤混匀并置于瓷盆中。盆栽菜心时，为使污染土混合均匀，应用500g污染土与4.5kg盆栽土进行混合，重复三次。
（4）采用育苗再移盆与种子直播法进行实验，分别于盆栽后的第0，20，30，40d均匀采取土样，盆栽40d后收割蔬菜，按根系、茎和叶分别采集植物样品。同时将盆栽后土壤分别倒出混匀，按四分法采集各盆土壤样品。
（5）盆栽过程中用去离子水浇淋，严禁使用农药。每次浇灌的水量控制在无水渗出盆外为准。
2010年10月18日将经挑选的油青-60天菜心用0.1%氯化汞消毒清洗后，播种到育苗板上，每盆种植8株菜心。11月28日采收菜心，用不锈钢剪刀从土表面将植株剪断，分地上部（茎叶）和地下部（根系）测定。菜心植株样品立即用去离子水轻轻清洗表面灰尘，植株根部先用自来水将其表现土洗净再用去离子水润洗，烘干（45～50℃）后粉碎备测。采收菜心时同时采集土壤样品，于4℃保存，分析前将其自然风干后粉碎过筛备测。
4 结果分析
4.1不同土壤盆栽菜心后NP的残留特征
盆栽试验开始后，不同土壤（菜园土、赤红壤、水稻土和惠州水稻土）按40mg/kg的NP设置污染水平，并设置空白对照（不添加NP，菜园土NP背景值为0.012mg/kg，赤红壤NP背景值为0.014mg/kg，水稻土NP背景值为0.023mg/kg，惠州水稻土NP背景值为0.016mg/kg），各采样时间间隔期间，不同土壤中壬基酚含量如图1所示。从图1可以看出，在种植同种品种菜心以及NP污染水平相同的情况下，土壤中的NP残留含量与盆栽时间呈负相关关系。随着盆栽时间的延长，土壤中壬基酚含量均有一定程度下降。
随着菜心生物量的增大，土壤中壬基酚的含量相应下降，盆栽种植后的前20天（1d-20d期间），由于菜心生长速度慢，因此，土壤中的壬基酚量变化量较小；而盆栽种植后的第30天到盆栽收获时（第40天），在这个阶段，菜心的生长速度与生物量均较大，故土壤中的壬基酚变化量最大。
盆栽菜心40d后，不同土壤中的NP含量呈现以下关系：赤红壤＞菜园土＞水稻土＞惠州水稻土。说明在污染水平相同的情况下，赤红壤最容易受到NP的污染。
4.2不同污染水平下同种土壤盆栽菜心后NP的残留特征
赤红壤按每千克含20，40，80mg壬基酚设置三个浓度水平（分别表示为T1，T2，T3），盆栽菜心40d后，对土壤中的实际壬基酚浓度进行测定。
赤红壤在不同污染水平下盆栽菜心40d后，土壤中的NP含量如图2所示。从图2可以看出，同种土壤中的NP残留含量与污染水平呈正相关关系。这说明在高浓度NP存在条件下，将更容易导致NP在土壤中残留。
5 结论
在同一污染水平下，不同土壤盆栽菜心后土壤中NP的平均残留量呈现以下关系：赤红壤＞菜园土＞水稻土＞惠州水稻土。同种土壤盆栽菜心后，土壤中NP的残留量与NP的污染浓度基本上呈正相关的关系。
参考文献：
[1] 杨敏，胡建英.2001.自来水及其水源中的内分泌干扰物质.净水技术
[2] Han XD，TuZG，Gong Y，et al.2004.The toxic effects of nonylphenol on the reproductive sustem of male rates.Reproductive，Toxicology，19（2）：215-221
[3] 董加涛.壬基酚的生物降解研究.东华大学硕士学位论文.
论文作者:张婷
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/25
标签：土壤论文; 盆栽论文; 菜心论文; 水稻论文; 赤红论文; 惠州论文; 广州论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;