周健副教授在汾渭平原農(nóng)田土壤中全氟化合物的來源、組分特征及遷移過程方面取得新進(jìn)展

近日，周健副教授在汾渭平原地區(qū)溫室大棚和露天農(nóng)田土壤中全氟化合物的來源、組分特征及遷移方面取得進(jìn)展。研究以“Different Sources, Fractionation, and Migration of Legacy and Novel Per- and Polyfluoroalkyl Substances between Greenhouse and Open-Field Soils”為題在《Environmental Science & Technology》發(fā)表。論文第一作者為博士生申立娜，通訊作者為周健副教授和祝凌燕教授。

全氟化合物（PFASs）作為一類人工合成的有機(jī)污染物，由于其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，使得其對(duì)生物體產(chǎn)生毒害作用。PFASs在土壤介質(zhì)中廣泛存在，而其在溫室大棚土壤中的來源和歸趨尚不明晰。該團(tuán)隊(duì)以汾渭平原為研究區(qū)域，沿汾河和渭河設(shè)置了24個(gè)采樣點(diǎn)，分別采集了土壤（露天地表土和溫室大棚不同深度土（0-10 cm，10-20 cm，和20-30 cm））、大氣降塵和地表灌溉水。溫室大棚和露天農(nóng)田地表土中PFASs的總濃度水平相當(dāng)，但兩者的PFASs組成差異較大，表明溫室大棚和露天農(nóng)田土壤中的PFASs的來源存在差異。DCA分析結(jié)果表明，大氣干沉降是露天農(nóng)田土壤PFASs的重要來源，而由于溫室大棚的頻繁灌溉，地表水對(duì)大棚土壤中的PFASs具有顯著貢獻(xiàn)。在土壤中的PFASs主要以水溶態(tài)組分（F1）存在，該組分具有較高的生物有效性。研究發(fā)現(xiàn)土壤中短鏈PFASs的F1組分中的相對(duì)含量高于長(zhǎng)鏈PFASs，且短鏈和長(zhǎng)鏈PFASs的F1組分分別受土壤陰離子交換量和有機(jī)碳組分調(diào)控。溫室大棚土壤中的陰離子交換量顯著高于露天農(nóng)田土壤，而大棚土壤的有機(jī)碳含量低于露天農(nóng)田土壤，導(dǎo)致溫室大棚土壤中水溶態(tài)中短鏈PFASs相對(duì)較低而長(zhǎng)鏈PFASs相對(duì)較高。此外，由于溫室大棚頻繁灌溉和較高的溫度，促進(jìn)了PFASs在土壤中的遷移，使得PFASs在溫室大棚土壤中隨深度增加而呈現(xiàn)出濃度升高的趨勢(shì)。

該研究解釋了廣泛存在的設(shè)施農(nóng)業(yè)—溫室大棚土壤中PFASs的來源、遷移和生物有效性。由于溫室大棚特殊的環(huán)境條件，如頻繁灌溉、溫度較高等，使得溫室大棚中較深土層中的PFASs具有較高的生物有效性。該研究結(jié)果為未來的溫室大棚中PFASs的植物累積和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了理論基礎(chǔ)。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（41991313、21737003、42207452）、中國(guó)高校科學(xué)基金（No.2452021103）、中國(guó)博士后科學(xué)基金（2021M702680和2021M692651）、博士科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)和教育部111計(jì)劃（T2017002）的資助。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c07500

                                               編輯：趙杰

                                               終審：李志