稻蟹共作模式下生物對(duì)多環(huán)芳烴的富集機(jī)制

孫 楠，蔡振興，祁博偉，王梓健

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱 150030）

東北三省是我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)，也是稻蟹綜合養(yǎng)殖地區(qū)。稻蟹綜合養(yǎng)殖在黑龍江省已有20余年歷史，種養(yǎng)面積達(dá)2.21×105hm2，占全省稻米生產(chǎn)總面積5.5%。稻蟹共作是以水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合的綜合農(nóng)業(yè)-水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)（IAA），對(duì)確保國(guó)家糧食安全和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1]。該模式中，水生生物和植物之間有效的內(nèi)部循環(huán)可減少系統(tǒng)對(duì)外部能量和物質(zhì)輸入的依賴[2]。尤其是蟹類可疏松土壤，增加土壤含氧量，促進(jìn)微生物群落生長(zhǎng)和發(fā)展，豐富微生物多樣性[3]。同時(shí)有利于水稻對(duì)氮等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，進(jìn)一步減少化肥使用，提高水稻品質(zhì)和產(chǎn)量[4-5]。

多環(huán)芳烴（PAHs）是一組普遍存在的持久性有機(jī)污染物，對(duì)生物具有致癌、致畸和致突變性，威脅生態(tài)系統(tǒng)和人類健康[6]。美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局已將16種PAHs列為優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中PAHs來源分為自然源和人為源。自然來源包括沉積成巖、火山爆發(fā)和生物活動(dòng)；人為源包括化石燃料和有機(jī)材料的不完全燃燒、石油精煉和車輛排放等[7]。土壤主要由礦物顆粒和有機(jī)物組成，有較強(qiáng)容納污染物的能力，也為PAHs主要儲(chǔ)存庫(kù)和匯集地。研究表明，我國(guó)農(nóng)田土壤中PAHs含量為9.90～59.11 ng·g-1，總體污染水平較高[8]。

生物擾動(dòng)顯著改變底泥物理、化學(xué)和生物特性，影響底泥中污染物遷移，使其重新釋放到水體中，增加污染物生物有效性[9]。Karickhoff等研究發(fā)現(xiàn)，顫蚓生物擾動(dòng)導(dǎo)致底泥中有機(jī)污染物釋放增加，對(duì)比無(wú)擾動(dòng)組，水體中有機(jī)污染物含量增加4～6倍[10]；……