摘要
有机污染物（如PAHs等疏水性有机污染物）在土壤环境中的生物有效性部分对于评估污染物的生态风险至关重要，且有机污染物的生物有效性与其赋存形态密切相关。抗生素作为离子型极性有机污染物在土壤环境中的潜在风险日益引起人们的重视。但目前国内外对于离子型极性有机化合物在土壤尤其是盐碱化土壤类型中的赋存形态等方面缺乏相关研究。故本研究基于陕西省渭北地区农田土壤盐碱化现状（盐碱化类型主要为氯化物和硫酸盐），选取该地区低盐碱化农田土样，通过添加不同量的NaCl和Na2SO4处理得到含有不同含量可溶盐的盐碱化土样，利用人工室内模拟实验研究抗生素代表化合物土霉素（OTC）和磺胺甲恶唑（SMZ）在盐碱化土壤中的赋存形态变化规律，并通过老化时间和土壤粒径组分差异来探究其对OTC和SMZ在盐碱化土壤中形态分布的影响及作用机理。初步得出以下结论： （1）采用连续超声萃取法对OTC和SMZ在盐碱化土壤中的赋存形态进行分离提取。结果表明，随着土壤中可溶盐添加含量的增加，OTC和SMZ水溶态和锁定态含量均出现明显增加趋势，而酸溶态和结合态含量出现明显下降趋势。这说明，土壤盐碱化对OTC和SMZ水溶态和锁定态残留的形成起显著促进作用，但会抑制酸溶态和结合态残留的形成。盐碱化土壤中OTC可提取态残留含量下降趋势（49.34-37.82mg/kg）大于SMZ（19.33-14.59mg/kg）。OTC和SMZ主要以水溶态和酸溶态（共54.91-71.5%和66.13-69.89%）两种形态存在于盐碱化土壤中，且当土壤中可溶盐添加含量为4.00g/kg时，OTC生物有效性最高。 （2）探究了老化时间（7d、14d、28d、42d、63d）对盐碱化土壤中OTC和SMZ形态分布的影响。结果表明，随着老化时间的延长，盐碱化土壤中OTC和SMZ水溶态所占比例整体均呈现明显下降趋势；酸溶态OTC和SMZ所占比例呈现先下降再升高随后又下降趋势，整体来看呈现下降趋势；OTC结合态所占比例大体呈现缓慢下降趋势，而SMZ结合态所占比例呈现先下降再上升后下降趋势，整体来看呈现下降趋势；锁定在盐碱化土壤中OTC和SMZ比例均逐渐越来越高。总体来看，7-63d整个老化过程促使OTC和SMZ从水溶态、酸溶态、结合态向盐碱化土壤中不可被浸提的锁定态转化，使其生物有效性降低。老化作用对盐碱化土壤中OTC和SMZ酸溶态残留的影响均逐渐减弱。此外，土壤盐碱化可以显著促进整个老化过程中SMZ水溶态所占比例的下降程度，但会抑制OTC锁定态所占比例的增加程度，对OTC和SMZ其它形态含量变化没有显著影响。 （3）研究了OTC和SMZ在添加不同含量可溶盐的四个粒径组分中的形态分布及各形态含量变化，并探讨了土壤不同粒径组分在盐碱化条件下对OTC和SMZ各形态含量变化的影响。结果表明，OTC和SMZ在添加不同含量可溶盐的四个粒径组分中的各形态含量变化与原土壤中变化一致。这也说明，盐碱化条件下土壤不同粒径组分有利于OTC和SMZ水溶态和锁定态残留的形成，但不利于酸溶态和结合态残留的形成。水溶态和酸溶态两种形态是OTC在添加不同含量可溶盐各粒径组分中及SMZ在粗砂粒、细砂粒和粉粒组分中的主要残留形态，在粘粒组分中，当添加可溶盐含量为4.00-20.00g/kg时，结合态和锁定态成为其主要存在形态。OTC可提取态含量在添加不同含量可溶盐各粒径组分中大小均为：粘粒gt;粉粒gt;细砂粒gt;粗砂粒。盐碱化条件下粘粒是OTC各形态残留及SMZ锁定态残留的主要粒径组分。OTC水溶态、SMZ各浸提形态及可提取态残留含量均随着土壤不同粒径组分中可溶盐添加含量的增加发生变化。
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