[发明专利]一种测定实际土壤中芳香烃的有机碳-水分配系数的方法

说明书

本发明公开了一种测定实际土壤中芳香烃的有机碳‑水分配系数的方法，属于环境风险评价测量技术领域。具体是基于平衡分配理论，通过测定平衡状态下被动式采样器吸附材料上吸收的芳香烃类化合物浓度（C1）预测土壤液相中自由溶解态浓度（Cfree），并结合土壤中的浓度（Cs）和土壤有机碳含量（foc）计算Koc值。本发明方法灵敏度高、操作简单，对数据资料要求较低且适用性好，解决了利用Kow‑Koc相关性模型方法中存在的不同模型间波动大、重现性差且不适用于高疏水性有机化合物的问题，以及传统实测方法受土壤中溶解性有机质影响大、会明显低估Koc值的问题，对客观评估芳香烃类化合物在土壤中的迁移转化以及对人体健康的危害具有重要意义。

技术领域

本发明涉及环境风险评价测量技术领域，尤其涉及一种测定实际土壤中芳香烃的有机碳-水分配系数的方法。

背景技术

芳香烃类化合物通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物，如苯系物、多环芳烃等，该类化合物具有低水溶性、高疏水性，且一般具有环境持久性和高毒性，容易对环境和人体健康产生危害，是目前最主要的一类环境污染物。土壤是由固、液、气三相组成的复杂环境系统，有机化合物进入土壤系统后在固、液、气三相间进行分配并最终达到平衡，平衡状态下土壤中有机碳吸附的化合物浓度与其液相中浓度之比即有机碳-水分配系数（Koc），该值是表征有机化合物环境行为的重要参数。

Koc值与辛醇-水分配系数（Kow）存在着某种定量关系，建立Kow-Koc相关性模型进行推算是获取Koc值的常用方法，但不同模型之间波动大、重现性差，且所测Kow的准确性随着有机化合物疏水性的增强而降低，所推算Koc值的准确性也大大降低，导致模型实用性受限。通过实测法获取Koc值是最直接、可靠的方法，传统实测法通过测定土壤中有机化合物浓度（Cs）、土壤液相中有机化合物浓度（Cw）和土壤有机碳含量（foc），并基于公式Koc=Cs/(Cw·foc)实现，但实际土壤中存在大量可溶性有机质，如可溶性有机碳和胶体等，对有机化合物有显著的吸附作用，而传统方法所测Cw是自由溶解态和被溶解性有机质吸附态浓度的总和，会明显高估液相中有机化合物的浓度，导致Koc值被低估。

被动式采样是利用两相间化学势能梯度产生的有机化合物从一相向另一相的扩散测定有机化合物逸度的平衡采样技术。常用的被动式采样器表面涂有一层疏水性有机材料，如一次性聚二甲基硅氧烷纤维，对芳香烃类化合物有较强的吸附能力，基于聚二甲基硅氧烷材料的被动式采样器与土壤接触时，土壤液相中芳香烃类化合物可通过扩散作用进入聚二甲基硅氧烷材料内被吸收，达到平衡后通过测定聚二甲基硅氧烷材料内芳香烃类化合物的浓度可预测土壤液相中自由溶解态浓度。与建立Kow-Koc相关性模型获取Koc值的方法相比，基于被动式采样方法直接、可靠，且适用性强，与传统的基于测土壤液相中总浓度的实测方法相比，基于被动式采样方法能消除土壤中溶解性有机质对测试结果的影响，对于客观评估实际土壤中芳香烃类的环境行为及对人体健康和生态环境的风险具有重要意义，此外，被动式采样方法集采样、萃取、浓缩于一体，具有灵敏度高、操作简单、样品用量少等优点，利于在实际应用中推广。

发明内容

本发明的目的是为了解决建立Kow-Koc相关性模型推算Koc值方法中存在的不同模型间波动大、重现性差且不适用于高疏水性有机化合物的问题，以及传统的基于测土壤液相中总浓度的实测方法受土壤中溶解性有机质影响较大、导致Koc值被明显低估的的问题，而提出的一种测定实际土壤中芳香烃的有机碳-水分配系数的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种测定实际土壤中芳香烃的有机碳-水分配系数的方法，包括以下步骤：

S1、采集受到芳香烃类化合物污染的土壤，将污染土壤样品置于阴凉处风干，剔除植物根系和石砾等杂质，粉碎后过100-200目筛，装入自封袋内并置于4℃环境下避光保存；

S2、称取一定量的S1中处理后的污染土壤，测定土壤中芳香烃类化合物浓度（Cs）；