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土壤样品umu试验前处理方法优化研究及风险评价

耿秋娟  
【摘要】:Umu试验(又称SOS/Umu试验),具有简单快速、敏感、廉价等优点,现已在化学物质和环境样品的遗传毒性检测上得到广泛应用。目前,国内外多把umu试验方法应用于水体样品的遗传毒性检测上,水体样品的前处理方法已经成熟,毒性评价体系也已完善。而土壤样品的遗传毒性测试却研究的较少,相应的应用于umu试验快速高效的土壤样品前处理方法尚存在许多问题。本文对土壤样品umu试验前处理方法进行了优化研究,评价了石油污染土壤的生态风险和致癌风险。 (1)土壤样品umu试验前处理方法优化研究 首先,研究了不同提取方法对石油污染土壤中PAHs的提取效果,主要比较了超声波提取,微波、振荡辅助提取,索式提取等实验室常用方法。对超声提取方法进行优化,得到了超声最佳提取条件,分析了在最佳超声条件下直接超声波、微波辅助超声、微波与振荡辅助超声的提取效果,并与72小时索氏提取相比较,得出结论,直接超声波提取多环芳烃总量和大分子多环芳烃的量都较多,提取效果较好。 其次,研究不同溶剂对土壤中PAHs的提取效果,主要研究了五种溶剂体系,即正己烷、二氯甲烷、丙酮、1:1(V/V)正己烷/二氯甲烷混合液和1:1(V/V)丙酮/正己烷混合液,利用研究得到的最佳提取方法进行PAHs的提取,得出用二氯甲烷作为萃取溶剂提取效果最好。 最后,对适用于umu试验土壤样品前处理方法进行研究,主要研究三种提取方法:最佳超声条件下直接超声和微波、振荡辅助超声的最佳组合方式及72h索氏提取实验,对提取得到样品进行umu测试,比较遗传毒性,得出最佳超声条件下直接超声法的遗传毒性最大,能够代替72h索氏提取,作为umu试验土壤样品前处理方法。 (2)石油污染土壤的风险评价 用得到的最佳umu试验土壤样品前处理方法作为油田不同井场污染土壤中多环芳烃提取、样品处理方法。 首先,评价了石油污染土壤的生态风险,研究了不同井场的10个采样点中的多环芳烃(PAHs)。调查研究了PAHs的残留量,结果表明,PAHs总残留量范围为70.8~5013.2μg/Kg ,且以3环以上多环芳烃组分为主,其中苯并[a]芘检出率为100%。以加拿大农业区域土壤PAHs的治理标准值为指标,用内梅罗综合指数法进行评价,结果表明运行中和停产时间较短的油井周围土壤的生态风险较高,油井运行状态、停产时间及与采油树(污染源)的距离对油田地表土壤的生态风险都有影响。 其次,用umu试验方法对石油污染土壤的致癌风险进行评价,对油田不同井场石油污染土壤不同采样点土壤样品进行遗传毒性分析,得出遗传毒性与距污染源的距离和油井废弃时间有关。油井废弃时间越长,距污染源的距离越远,土壤样品的遗传毒性也越低,区域的致癌风险性相对较低。 最佳超声提取与传统索氏提取方法相比较,能够快速高效的从土壤中提取目标物,umu测试结果能够较为全面的反映土壤样品的遗传毒性,该方法可以作为土壤样品umu试验前处理新方法。


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