[发明专利]提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法及其评价方法

说明书

本发明提供一种提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法及其评价方法，所述评价方法基于环糊精提高土壤中石油烃污染物生物有效性，包括：向已知石油烃浓度的土壤中加入环糊精溶液；将湿生植物幼苗移栽于加入环糊精溶液的土壤中进行培养；对培养后的湿生植物进行采样，测定湿生植物组织部位的石油烃含量，计算湿生植物的富集因子；根据富集因子评价土壤中石油烃污染物生物有效性。本发明评价方法简单直观，根据富集因子能够快速高效判断及验证环糊精的对提高了土壤对石油烃污染物的生物有效性的作用；基于环糊精提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法快速高效，直接简便，具有显著的效果，同时环境友好不会造成二次污染。

技术领域

本发明属于石油烃土壤污染修复技术领域，特别涉及提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法及其评价方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存的重要自然资源，土壤污染问题越来越受到人们的关注。其中，石油烃类污染物组成复杂，进入土壤后会影响土壤的理化和生物性能，导致土壤空隙堵塞，土壤肥力降低，影响农作物和微生物群落生长。同时石油烃类绝大部分具有毒性，能够在土壤迁移转化过程中通过呼吸道、皮肤或消化道进入人体直接对人体健康造成威胁，也能通过食物链在动植物体内富集放大，间接危及人体健康，其中多环芳烃具有显著的“三致效应”，对生态环境存在巨大威胁。因此，加强污染土壤的治理，寻找有效修复石油污染土壤的技术势在必行。

土壤的植物修复技术是利用植物通过吸收、降解、转化以及挥发等机能去除或分解污染物质，修复污染土壤。其优点在于可以原位修复，不需挖掘被污染的土壤，成本低、生态风险小、对人类和环境毒害作用小，具有广阔的应用前景。然而，相比于物理修复技术和化学修复技术，植物修复的修复率相对较低。这是由于石油烃类污染物本身具有高疏水性，很容易吸附在土壤颗粒物中并发生老化现象。研究表明老化过程会导致处于土壤中孔或者微孔的有机污染物难以被生物利用，降低其生物有效性。有机污染物生物有效性表示有机污染物在环境中以结合态存在时被生物可利用的部分，进一步细分为植物吸收、生物毒性、微生物降解的有效性。植物和土壤中微生物更容易吸收降解溶解于水中的化合物，而石油烃污染物的疏水性和较高的土-水分配比使其易与非水相土壤组分发生相互作用，从而导致无法有效利用PAHs。但在土壤水气条件与固相表面性质条件改变的情况下，PAHs可以被释放到土壤溶液中，此时被释放的PAHs能够进入生物细胞膜，被生物吸收利用。

同时，石油烃分子可以通过根系穿透到植物组织内部，破坏其生理机能，或包裹于植物根系表面，阻碍养分及水分的吸收利用，进一步降低土壤中的生物有效性。因此，改善植物对土壤中石油烃污染物的生物有效性是提高植物修复技术效率的重中之重。

现有技术中对于土壤中石油烃污染物的生物有效性调控方法报道较少，其技术多以物理技术及化学技术为主，利用加入土壤的生物炭/活性炭与表面活性剂将解吸出的石油烃污染物通过物理吸附在生物炭/活性炭上，从而降低污染物对土壤中生物的危害，修复污染土壤。而对于土壤中石油烃污染物的生物有效性的评价方法主要包括生物评价法和化学评价法。生物评价方法是评价生物有效性最直接的方法，然而通常情况下生物评价只能利用水相提取的那部分石油烃污染物，而不包括能够快速解吸部分，有可能低估其生物有效性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法及其评价方法，为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法，向土壤中加入环糊精溶液，所述生物有效性为湿生植物的生物有效性。

优选地，所述环糊精溶液中环糊精与所述土壤的质量比为0.0005-0.005。

优选地，所述湿生植物为翅碱蓬、芦苇、水葱、菖蒲或慈姑；所述环糊精选自β-环糊精、羟丙基-β-环糊精或羟乙基-β-环糊精中的任意一种或几种。

一种提高土壤中石油烃污染物生物有效性的评价方法，基于提高土壤中石油烃污染物生物有效性的方法，包括：