[發明專利]一種植物指示土壤持久性有機氯化物污染的研究方法

在審

• 申請號: 201710451339.7
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109142550A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 陳吉平;張亦弛;張海軍;盧憲波;王淑秋
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種采用植物指示土壤持久性有機氯化物含量變化的研究方法。該方法以花葉西葫蘆的根或過渡莖干重時其中持久性有機氯化物質量濃度指示其種植土壤中持久性有機氯化物質量含量濃度的變化，所述方法包括：a)花葉西葫蘆的種植及采集方法；b)污染指示方法。該方法采用同位素稀釋高分辨色譜－高分辨質譜聯用方法測定西葫蘆根、過渡莖及莖中的持久性有機氯化物濃度，用以反應監測周期內土壤污染的變化，是一種經濟、監測周期可控的區域土壤污染評價的生物監測方法。

技術領域

本發明屬于區域環境污染調查方法領域，涉及到一種土壤持久性有機氯化物的植物指示方法，以植物組織器官中持久性有機氯化物含量變化指示土壤持久性有機氯化物污染含量變化。

背景技術

持久性有機氯化物(POPs)具有環境持久性和長距離遷移特性，因此它們廣泛存在于各種環境介質，其中土壤是POPs的最大沉降庫。因此，土壤中的POPs含量成為了POPs的生態和健康風險評價的最重要參數或衡量指標。POPs在土壤中的半衰期大于六個月(UNEP，2011)。這意味著，絕大多數POPs在土壤中的濃度具有穩定性。然而，由于POPs具有極強的疏水性(通常log K_OW>5.0)，一旦進入土壤很難遷移擴散，因此在土壤無耕作或免耕狀態下，POPs的濃度通常從表層向下逐漸降低，具有縱向剖面分布的不均勻性。同時，局部偶發點源污染的存在，也可能帶來POPs在土壤橫向分布上的不均勻性。

有機氯農藥(Organochlorine pesticides,OCPs)曾在中國大量使用，多氯聯苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)在中國土壤中也普遍具有較高累積水平，這兩種持久性有機氯化物在土壤中的分布具有地域差異、地塊間橫向變異和土層間縱向濃度非均質性，僅依靠局部隨機的布點采樣分析難以全面客觀反映某一區域土壤持久性有機氯化物的污染狀況。已有研究發現，葫蘆科植物(Cucurbitaceae)對土壤中的持久性有機氯化物具有較強的生物富集能力，它們可通過質流、擴散和截獲三種方式累積吸收不同縱向剖面和較大橫向距離土壤中的持久性有機氯化物，并且還能通過疏導組織將污染物從根部向其他組織器官轉運和遷移。葫蘆科是世界上最重要的食用植物科之一，其重要性僅次于禾本科、豆科和茄科。因此，監測葫蘆科植物中持久性有機氯化物的含量水平能更為準確客觀地反映土壤持久性有機氯化物污染狀況，并指示其存在的生態和健康風險。

花葉西葫蘆(Cucurbitapepo L.)是一年生蔓生草本，莖有棱溝，葉柄粗壯，被短剛毛；葉片質硬，挺立，三角形，彎缺半圓形，上面深綠色，下面顏色較淺，葉脈兩面均有糙毛，卷須稍粗壯，雌雄同株。雄花單生，花梗粗壯，有棱角，被黃褐色短剛毛；花萼裂片線狀披針形；花冠黃色，頂端銳尖；雄蕊花絲長15毫米，花藥靠合。雌花單生，子房卵形。果梗粗壯，有明顯的棱溝，果蒂變粗或稍擴大。種子卵形，白色，長約20毫米，邊緣拱起而鈍。花葉西葫蘆是一種廣泛種植的葫蘆科植物，并且它被發現對土壤中OCPs及PCBs具有超強的吸收能力，因此花葉西葫蘆西葫蘆是一種較為適宜的土壤持久性有機氯化物污染指示生物。本發明建立用花葉西葫蘆西葫蘆中持久性有機氯化物含量變化指示土壤污染含量變化的方法，為綜合評價區域土壤污染情況提供技術基礎。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物指示土壤持久性有機氯化物含量變化的方法。在待測土壤中種植花葉西葫蘆，花葉西葫蘆從土壤中富集吸收有機氯污染物，于出苗后的15-20天采集花葉西葫蘆的根、或過渡莖,利用同位素稀釋高分辨色譜-高分辨質譜聯用方法測定花葉西葫蘆根、過渡莖或莖干重時其中持久性有機氯化物質量濃度,設定其為A0,然后每間隔15-25天再采集花葉西葫蘆的根或過渡莖,利用同位素稀釋高分辨色譜-高分辨質譜聯用方法測定花葉西葫蘆根或過渡莖干重時其中持久性有機氯化物質量濃度,設定其為An，n＝1-15，A0或An的數值越大，表示采集時待測土壤中持久性有機氯化物質量含量越高,A0或An的數值越小,表示采集時待測土壤中持久性有機氯化物質量含量越低,通過比較A0及An的數值大小,可反映土壤中的持久性有機氯化物質量含量的變化，建立以花葉西葫蘆指示區域土壤污染的研究方法。