水稻秸秆是最主要的农作物秸秆之一,焚烧农作物秸秆会产生烟雾和灰分。通过焚烧农作物秸秆获取草木灰作为农家肥进行农业生产,是我国传统农业的生产方式。至今,我国许多农村地区还保留着这种传统生产的方式。焚烧农作物秸秆的现象在我国广大农村地区依然普遍存在；露天焚烧农作物秸秆所产生的烟雾等污染物是多环芳烃(PAHs)的主要来源之一,由于PAHs对环境和人体造成的危害极大而引起世人对它的关注。本文对用焚烧水稻秸秆产生的烟雾和灰分中的PAHs种类及含量和亚硝酸盐含量进行分析,研究了水稻秸秆烟雾及其烟雾溶解液和稻草灰对蔬菜生长和品质及蔬菜体内PAHs种类及含量的影响,并初步探讨了几种中草药对用烟雾溶解液制成的人工模拟酸雨酸度的中和作用和对土壤中PAHs净化作用的效果。主要研究结果如下：1.将焚烧水稻秸秆产生的烟雾溶解于蒸馏水中,制成烟雾溶解液,烟雾溶解液呈酸性,其酸度随烟雾含量的增加而增强。烟雾溶解液和稻草灰中均含有萘、苊烯、菲、芴、苊、葸、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧葸、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-c,d)芘及苯并(g,h,i)二萘嵌苯等15种PAHs,且稻草灰中还含有亚硝酸盐(以NaNO2计),含量为13.9mg/kg。烟雾溶解液中多数PAHs挥发或降解速度较快,尤其是苯并(b)荧葸、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-c,d)芘及苯并(g,h,i)二萘嵌苯等4种PAHs的挥发或降解速度特别快。2.在实验室条件下,研究了焚烧水稻秸秆产生的烟雾的不同的熏蒸时间(0、2、4、6、8h/d对豌豆芽生长、品质及其体内PAHs种类及含量的影响。结果表明：所有烟雾熏蒸的豌豆芽的株高均显著矮于CK,表明烟雾熏蒸明显抑制豌豆芽的伸长生长。烟雾熏蒸处理对豌豆芽的单株重没有明显的影响；所有烟雾熏蒸时间处理的豌豆芽体内的总糖和蛋白质含量均比CK的高,表明在一定的烟雾熏蒸时间内,烟雾熏蒸在一定程度上能提高豌豆芽体内的总糖和蛋白质的含量。豌豆芽体内粗脂肪含量随着烟雾熏蒸时间的增加而呈减少的趋势；所有烟雾熏蒸处理对豌豆芽粗纤维含量没有明显的影响；较短时间(2、4、6h/d)的烟雾熏蒸有利于豌豆芽体内可溶性固形物含量的提高,较长时间(8h/d)的烟雾熏蒸则抑制豌豆芽体内可溶性固形物的形成。所有烟雾熏蒸处理的豌豆芽中,都检测到15种PAHs,而在CK中只检测到7种PAHs的存在,豌豆芽体内的PAHs总含量和平均PAHs含量随烟雾熏蒸时间的增加呈增加的趋势,表明在烟雾熏蒸胁迫下,有利于豌豆芽对PAHs的吸收,最终导致豌豆芽内PAHs的积累,造成豌豆芽PAHs污染。3.在实验室和盆栽试验条件下,研究稻草灰不同施用量对绿豆芽(2、4、6、8g/盘)和菜心(90、180、270、360g/盆)生长、品质及其体内PAHs种类及含量的影响。结果表明：稻草灰施用量能在一定程度上促进绿豆芽的伸长生长,而抑制其增粗生长。随着稻草灰施用量的增大,一定程度上抑制了绿豆芽体内总糖的合成。在稻草灰处理的绿豆芽体内共检测出11种PAHs。稻草灰处理能使绿豆芽体内的菲、芴、苊、葸、荧葸、芘、苯并(a)葸及屈等含量显著增加,使绿豆芽受到PAHs的污染。稻草灰施用量对绿豆芽体内PAHs的总量有显著的影响,当稻草灰施用量为2g/盘时,绿豆芽吸收的PAHs总量最高(37.77μg/kg),而随着稻草灰施用量的增加,绿豆芽体内的PAHs总含量逐渐减少,但仍显著高于CK；稻草灰施用量一定程度上促进菜心的伸长生长,而抑制其增粗生长；随着稻草灰施用量的增大,一定程度上抑制了菜心体内总糖的合成。在稻草灰处理的菜心体内共检测出12种PAHs。稻草灰施用量对菜心体内PAHs的总含量有明显的影响,随着稻草灰施用量增加,菜心体内PAHs的总含量先升后降,当稻草灰施用量为360g/时,菜心体内PAHs的总含量仅为3.22μg/kg,明显低于CK (18.34μg/kg)。以上研究结果表明当土壤中的PAHs的总含量增大到一定限度时,反而阻碍了菜心对PAHs的吸收。4.在实验室和盆栽试验条件下,研究水稻秸秆烟雾溶解液浓度对绿豆芽和菜心生长、品质及其体内PAHs种类及含量的影响。结果表明：烟雾溶解液浓度对绿豆芽的生长没有显著影响。当用烟雾溶解液原液处理时,菜心单株重、根重及根冠比与CK呈显著性差异,烟雾溶解液浓度对菜心的茎径和株高无明显影响。所有烟雾溶解液浓度处理的绿豆芽的粗脂肪含量均比CK的高；烟雾溶解液不同浓度能一定程度地增加绿豆芽体内的粗纤维含量。烟雾溶解液浓度对绿豆芽的蛋白质和可溶性固形物等含量无显著影响；烟雾溶解液浓度对绿豆芽体内PAHs的总含量有显著影响,其中以2倍稀释液处理时,绿豆芽体内的PAHs总含量最高(5.96μg/kg)。烟雾溶解液浓度一定程度上抑制菜心体内总糖和粗脂肪的合成,烟雾溶解液不同浓度处理的菜心对各种PAHs的吸收量无明显规律。5.在实验室条件下,探讨了中草药对用烟雾溶解液制成的人工模拟酸雨的酸度中和作用和对土壤中PAHs净化作用的效果。对人工模拟酸雨酸度中和作用的试验表明,大青叶煎煮液对人工模拟酸雨的酸度有很好的中和作用,其处理从第0d开始,pH值(6.5)就明显高于CK的pH值(5.2),第4d时的pH值为7.1,达到中性水平,随后逐渐变成弱碱性,第8d到第40d,pH值均维持在7.8左右的弱碱性水平；板蓝根煎煮液对人工模拟酸雨的酸度不但没有中和作用,反而加剧了人工模拟酸雨的酸化,处理过后pH值反而降低,从第O d到第6d,pH值由4.6降到4.1；甘草煎煮液对人工模拟酸雨酸度的中和作用较板蓝根煎煮液的强,但比大青叶煎煮液的弱,且需要较长时间,效果缓慢,处理后40d,pH值才上升到中性状态。研究结果表明大青叶煎煮液能有效中和人工模拟酸雨的酸度,并在短时间内使人工模拟酸雨达到弱碱性状态,是改良和治理酸性土壤的途径之一。对土壤中PAHs净化作用的试验结果表明,在金银花煎煮液处理的土壤中,在被检测到的16种PAHs含量中,有11种PAHs均低于CK的含量,这11种PAHs总含量和平均PAHs含量都低于CK,且差异显著,16种PAHs总含量和平均PAHs含量比CK的低,但差异不显著；在丁香煎煮液处理的土壤中,在被检测到的15种PAHs中,有7种PAHs含量明显低于CK,这7种PAHs总含量和平均PAHs含量都比CK的低,且差异显著,16种PAHs总含量和平均PAHs含量比CK的低,但差异不显著。在蒸馏水浸泡处理的土壤中,除3种PAHs的含量低于CK外,其余13种PAHs的含量均等于或高于CK的含量,PAHs总含量和平均PAHs含量均高于CK。研究结果表明,金银花和丁香的煎煮液对土壤中的PAHs有明显的降解和净化作用,而蒸馏水的作用效果则不明显。本研究首次开展了利用中草药煎煮液对人工模拟酸雨的酸度的中和作用和对土壤中PAHs净化作用的研究,并发现有明显的效果,开启了综合治理土壤PAHs污染的新途径和新思路。