各灌区的土壤剖面对比分析
4.4.2.1表土检出情况的对比分析
各灌区的表土PAHs对比分析结果如图4.27和图4.28所示。
图4.27 各灌区表土的PAHs总量对比分析
由图4.26可以看出:3个灌区表土PAHs总量差异很大，污灌区PAHs总量远高于再生水灌区和清灌区，而再生水灌区也明显高于清灌区。从图4.27可以看出，大部分PAHs在3个灌区表土中均有所检出，污灌区除了蒽和苯并［a］蒽外，其余均有检出。再生水灌区除二氢苊和苯并［a］蒽外，其余均有检出。清灌区检出了16种。从共同检出物的含量来看，除了荧蒽在污灌区的含量低于再生水灌区外，其余PAHs的含量均为污灌区＞再生水灌区＞清灌区，其中污灌区和再生水灌区的高环PAHs的含量相差不大，保持在同一个数量级上，而低环PAHs含量相差较大，二者相差2～3个数量级。这里污灌区表土含量很高的一个重要原因是污灌区表土中萘的检出含量很高，从图4.27可以看出，如果不考虑萘，其他检出PAHs的含量并不比再生水灌区高很多，只是污灌区检出的PAHs的种类较多，所以其总量还是要高于再生水灌区。不考虑萘的情况下，污灌区、再生水灌区表土PAHs总量分别为:327.00μg/kg、201.97μg/kg。这里容易产生一个疑问，从灌溉用水检出情况看，污灌区灌溉用污水和再生水灌区的再生水萘的检出含量并没有太大差异，为什么污灌区的表土萘含量差异会这么大。由于本次研究过程中仅进行了两次灌溉用水的采样分析，而灌溉水质的变化很大，其结果是否有代表性值得考虑，但是从前面污水处理厂再生水水质监测结果看，萘的含量普遍比较高，因此我们认为出现这种情况并非偶然。
通过对比分析，还可以得到另一启示，由于污灌区和再生水灌区距离较近，直线距离约4km，所处环境条件差异不大，因此产生的灌区表层PAHs的差异可以近似认为主要是灌溉历史用水差异所致。前已述及再生水灌区历史上也是污灌区，再生水灌溉时间不到20年，考虑萘的情况表土PAHs总量减少了519μg/kg，不考虑萘的情况下，再生水灌区表土PAHs减少了125μg/kg。可见，采用再生水灌溉会明显降低对土壤PAHs的污染。
由于再生水灌区历史上是污灌区，在与清灌区对比过程中很难区分历史上的污灌累积的PAHs和再生水灌溉带来的PAHs的量。所以很难回答单纯再生水灌溉对土壤PAHs的累积影响。只能说明清灌区表土PAHs的累积量很低，平均42.85μg/kg反映的是清水灌溉的背景值。由以上对比分析可以看出，各灌区表层土壤PAHs的含量及分布特征与灌溉水质及灌溉历史有很大关系。
图4.28 各灌区表土的PAHs对比分析各灌区3个剖面表土的检出含量取均值，其中污灌区萘的含量较大，这里取其含量除以10的数值表示
4.4.2.2剖面检出情况的对比分析
由于3个灌区土壤剖面上的检出物主要为低环PAHs，且检出物基本相同，因此这里以萘、芴、菲、荧蒽进行对比，对比其在3个灌区土壤剖面上随采样深度的变化差异，结果如图4.29所示。
图4.29 萘、芴、菲、荧蒽在各灌区剖面上的对比分析各灌区3个剖面的检出含量取均值，其中污灌区萘的含量较大，这里取其含量除以10的数值表示
由图4.29可以看出，4种低环的PAHs在3个灌区土壤剖面上的含量均按照污灌区＞再生水灌区＞清灌区排列。污灌区表土检出含量很高的萘，在表层以下含量也远高于再生水灌区和清灌区，是3个灌区剖面中含量相差最大的组分。表土以下污灌区萘的平均含量是再生水灌区的18.8倍，是清灌区的112.4倍。芴的差异要小一些，表土以下污灌区芴的平均含量是再生水灌区的7.2倍，是清灌区的14.7倍。菲的差异更小一些，表土以下污灌区菲的平均含量是再生水灌区的4.6倍，是清灌区的5.2倍。荧蒽的差异最小。表土以下污灌区荧蒽的平均含量是再生水灌区的3.0倍，是清灌区的4.1倍。从变化特征来看，各环PAHs的含量在污灌区剖面的变化幅度最大，清灌区的次之，再生水灌区的最小，这与各灌区剖面的土壤理化性质有很大关系，同时也与PAHs本身的物理化学性质有关，与灌溉历史也密切相关。例如:萘在再生水灌区地表层位检出的含量最低，随着深度的增加，含量值有不同程度的上升。这恰恰与污灌区、清灌区萘的变化规律相反，萘在污灌区和清灌区剖面的地表处检出含量最高，随着深度的增加，含量值有不同程度的降低。产生这一现象的原因，前已述及，主要与再生水灌区历史上为污灌区有关。有关PAHs垂向分布特征与土壤理化性质的关系将在下一节讨论。
对各灌区的灌溉水质的对比分析结果如图4.25和图4.26所示。
图4.25 各灌区灌溉用水PAHs检出总量对比
图4.26 各灌区灌溉用水检出PAHs对比
由图4.24可以看出，同一时期采样分析结果中，污灌区灌溉用水的PAHs总量比再生水灌区总是要高，但再生水灌区和清灌区灌溉用水PAHs总量差异不是很大。说明再生水水质明显好于污水，污水处理厂对污水进行处理产生的再生水经过河道或水渠长距离迁移后，水质可以得到进一步改善，从PAHs总量上看，已经接近清水灌溉水质。从图4.25可以看出，污灌区灌溉水中PAHs的检出种类数目大于再生水灌区，萘、苊、芴、菲、荧蒽和芘是两灌区的共同检出物，二氢苊和屈仅在污灌区有检出。从检出物的浓度来看，低环的萘、菲、荧蒽的浓度均在两个灌区中为最高，且检出率也高于其他PAHs，但与污灌区灌溉水相比，再生区检出PAHs的浓度均小于污灌区的。8月份地表水中PAHs总量与同期污灌区的相差1个数量级，11月份PAHs总量相差2～16倍。这也是导致再生水灌区土壤剖面的PAHs总量小于污灌区的部分原因。
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