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多环芳烃（PAHs）在农业环境中的影响备受关注，尤其在稻田土壤中。研究人员分析了中国三个典型水稻产区稻田土壤中的 PAHs，发现其主要源于生物质和煤炭燃烧，虽多数样本 PAH 摄入未超标，但仍有潜在风险，为农业可持续发展提供参考。
在环境与健康领域，多环芳烃（PAHs）这个 “隐藏的威胁” 正悄然影响着我们的生活。PAHs 是一类含有两个或更多稠合苯环的持久性有机污染物（POPs），具有致癌、致畸和致突变性，美国环境保护署已将 16 种 PAHs 列为优先污染物，国际癌症研究机构也认定其中 7 种为人类致癌物。中国作为全球 PAHs 排放大国，大量 PAHs 在土壤中累积，对食品安全和公众健康构成潜在威胁。
水稻，作为全球超 65% 人口的主食，其生长的稻田土壤成为 PAHs 的重要 “聚集地”。稻田表面的水层阻挡了 PAHs 的挥发，使其更易在土壤中留存，而稻田的厌氧环境又增加了 PAHs 的生物有效性，促进其在水稻植株中的吸附和积累。然而，PAHs 在淹水稻田土壤中的环境归宿以及人类通过食用水稻暴露于 PAHs 的风险却鲜为人知。为了揭开这些谜团，来自国内的研究人员展开了一项意义重大的研究，相关成果发表在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》上。
研究人员针对中国三个典型水稻种植区 —— 太湖平原（TP）、哈尼梯田（HT）和三江平原（SP）的淹水土壤，开展了对 16 种美国环境保护署（USEPA）优先控制 PAHs 的研究。他们通过土壤采样、样本分析、源解析以及毒理学效应和健康风险评估等一系列工作，得出了一系列重要结论，为稻田土壤 PAHs 污染的防控提供了关键依据。
在研究方法上，研究人员在水稻分蘖期，从三个产区的稻田采集了 136 个表层土壤样本（0 - 15cm 深度） 。样本分析时，采用改良方法提取土壤中的 PAHs，并通过多层柱净化提取物，利用气相色谱 - 三重四极杆串联质谱（GC - MS/MS）进行 PAH 定量分析。在源解析方面，运用诊断比率法、正矩阵分解（PMF）和主成分分析（PCA）来识别 PAHs 的潜在来源。评估毒理学效应和健康风险时，则使用以 BaP 为参考的毒性当量（TEQ）方法，同时计算平均每日摄入剂量（ADDi） 、通过食物摄入的毒性当量（TEQintake）和危害指数（HI）来评估相关风险。
研究结果如下：
- PAHs 在稻田土壤中的浓度：三个产区的所有样本都检测出 PAHs。TP 地区 PAHs 总浓度（Σ16PAHs）范围为 87.5 - 5820 ng/g，HT 地区为 56.6 - 707 ng/g，SP 地区为 98.6 - 1480 ng/g。TP 地区因人口密集、工业化程度高，PAH 污染最为严重。7 种致癌 PAHs（Σ7PAHs）在不同地区占总 PAHs 的比例不同，TP 地区最高。依据相关土壤污染标准评估，HT 地区 PAH 污染程度最低，TP 地区污染较重，部分样本超过安全阈值。PAHs 在不同产区的空间分布差异显著，SP 地区土壤 PAH 浓度从东北向西南递增，TP 地区分布相对均匀，HT 地区南部污染高于北部。
- PAHs 在稻田土壤中的组成特征：在 TP 土壤中，Flu 和 Pyr 占比最高；HT 和 SP 地区则以 Phe 为主。从芳香环数量分析，TP 地区以高分子量 PAHs（HMW PAHs，4 - 6 环）为主，HT 和 SP 地区则以低分子量 PAHs（LMW PAHs，2 - 3 环）为主。这可能与 TP 地区的双季稻种植制度、工业排放以及温度差异有关。
- PAHs 在稻田土壤中的来源解析：通过诊断比率法、PMF 和 PCA 分析表明，生物质和煤炭燃烧是三个产区稻田土壤 PAHs 的主要来源。不过，SP 地区部分土壤受石油燃烧影响。农业活动，如灌溉和施肥，也对 PAHs 在土壤中的分布有一定影响。
- 健康风险评估：研究发现，虽然 7 种致癌 PAHs 在总 PAH 残留中占比不到三分之一，但它们的 TEQ 浓度却占总 Σ16TEQ 的 90% 以上，是稻田土壤 PAH 毒性的主要驱动因素。多数稻田土壤样本的毒性水平低于安全阈值，但 TP 地区有两个样本超标。通过计算 PAHs 在水稻中的浓度及摄入 TEQ 浓度（TEQintake）发现，部分地区通过日常食用水稻摄入 PAHs 的风险不容忽视，尤其是 TP 地区。在非致癌风险评估中，三个产区通过水稻摄入 PAHs 的危害指数（HI）均小于 1，处于可接受范围，其中 NaP、Flo 和 Acy 对非致癌风险贡献最大。
研究结论和讨论部分指出，该研究全面分析了中国三个典型水稻产区稻田土壤中的 PAHs，明确其主要来源于生物质和煤炭的燃烧以及农业活动。尽管目前通过 TEQ 方法和非致癌风险评估发现暴露风险较小，但为保障当地居民健康和促进环境可持续发展，仍需实施有效的土壤污染控制策略。比如，农村地区应严格管控露天秸秆焚烧，减少 PAHs 排放；像 TP 这样的发达地区，要加强灌溉水质监测，防止 PAHs 进入稻田土壤，尤其是 7 种致癌 PAHs 的污染。这项研究为稻田土壤 PAHs 污染的防治提供了重要的科学依据，对推动农业可持续发展意义深远。
