[发明专利]一种植物指示土壤持久性有机氯化物污染的研究方法

说明书

本发明涉及一种采用植物指示土壤持久性有机氯化物含量变化的研究方法。该方法以花叶西葫芦的根或过渡茎干重时其中持久性有机氯化物质量浓度指示其种植土壤中持久性有机氯化物质量含量浓度的变化，所述方法包括：a)花叶西葫芦的种植及采集方法；b)污染指示方法。该方法采用同位素稀释高分辨色谱－高分辨质谱联用方法测定西葫芦根、过渡茎及茎中的持久性有机氯化物浓度，用以反应监测周期内土壤污染的变化，是一种经济、监测周期可控的区域土壤污染评价的生物监测方法。

技术领域

本发明属于区域环境污染调查方法领域，涉及到一种土壤持久性有机氯化物的植物指示方法，以植物组织器官中持久性有机氯化物含量变化指示土壤持久性有机氯化物污染含量变化。

背景技术

持久性有机氯化物(POPs)具有环境持久性和长距离迁移特性，因此它们广泛存在于各种环境介质，其中土壤是POPs的最大沉降库。因此，土壤中的POPs含量成为了POPs的生态和健康风险评价的最重要参数或衡量指标。POPs在土壤中的半衰期大于六个月(UNEP，2011)。这意味着，绝大多数POPs在土壤中的浓度具有稳定性。然而，由于POPs具有极强的疏水性(通常log K_OW>5.0)，一旦进入土壤很难迁移扩散，因此在土壤无耕作或免耕状态下，POPs的浓度通常从表层向下逐渐降低，具有纵向剖面分布的不均匀性。同时，局部偶发点源污染的存在，也可能带来POPs在土壤横向分布上的不均匀性。

有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)曾在中国大量使用，多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)在中国土壤中也普遍具有较高累积水平，这两种持久性有机氯化物在土壤中的分布具有地域差异、地块间横向变异和土层间纵向浓度非均质性，仅依靠局部随机的布点采样分析难以全面客观反映某一区域土壤持久性有机氯化物的污染状况。已有研究发现，葫芦科植物(Cucurbitaceae)对土壤中的持久性有机氯化物具有较强的生物富集能力，它们可通过质流、扩散和截获三种方式累积吸收不同纵向剖面和较大横向距离土壤中的持久性有机氯化物，并且还能通过疏导组织将污染物从根部向其他组织器官转运和迁移。葫芦科是世界上最重要的食用植物科之一，其重要性仅次于禾本科、豆科和茄科。因此，监测葫芦科植物中持久性有机氯化物的含量水平能更为准确客观地反映土壤持久性有机氯化物污染状况，并指示其存在的生态和健康风险。

花叶西葫芦(Cucurbitapepo L.)是一年生蔓生草本，茎有棱沟，叶柄粗壮，被短刚毛；叶片质硬，挺立，三角形，弯缺半圆形，上面深绿色，下面颜色较浅，叶脉两面均有糙毛，卷须稍粗壮，雌雄同株。雄花单生，花梗粗壮，有棱角，被黄褐色短刚毛；花萼裂片线状披针形；花冠黄色，顶端锐尖；雄蕊花丝长15毫米，花药靠合。雌花单生，子房卵形。果梗粗壮，有明显的棱沟，果蒂变粗或稍扩大。种子卵形，白色，长约20毫米，边缘拱起而钝。花叶西葫芦是一种广泛种植的葫芦科植物，并且它被发现对土壤中OCPs及PCBs具有超强的吸收能力，因此花叶西葫芦西葫芦是一种较为适宜的土壤持久性有机氯化物污染指示生物。本发明建立用花叶西葫芦西葫芦中持久性有机氯化物含量变化指示土壤污染含量变化的方法，为综合评价区域土壤污染情况提供技术基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物指示土壤持久性有机氯化物含量变化的方法。在待测土壤中种植花叶西葫芦，花叶西葫芦从土壤中富集吸收有机氯污染物，于出苗后的15-20天采集花叶西葫芦的根、或过渡茎,利用同位素稀释高分辨色谱-高分辨质谱联用方法测定花叶西葫芦根、过渡茎或茎干重时其中持久性有机氯化物质量浓度,设定其为A0,然后每间隔15-25天再采集花叶西葫芦的根或过渡茎,利用同位素稀释高分辨色谱-高分辨质谱联用方法测定花叶西葫芦根或过渡茎干重时其中持久性有机氯化物质量浓度,设定其为An，n＝1-15，A0或An的数值越大，表示采集时待测土壤中持久性有机氯化物质量含量越高,A0或An的数值越小,表示采集时待测土壤中持久性有机氯化物质量含量越低,通过比较A0及An的数值大小,可反映土壤中的持久性有机氯化物质量含量的变化，建立以花叶西葫芦指示区域土壤污染的研究方法。