阿特拉津在土表的光解行为动力学研究

研究了阿特拉津在土壤表面的光解行为的动力学,并研究了各种因素对光解的影响。实验表明,土壤粒度、湿度、pH值、有机质、腐殖酸和表面活性剂都影响阿特拉津在土壤中的降解。在太阳光辐射下,阿特拉津在土壤表面降解速率常数为0. 08~0. 17d-1,光解深度为0. 3mm以内,半衰期为4~8d。     

Arthrobacter sp. AG1菌株降解土壤中阿特拉津研究

在阿特拉津浓度为50mg/kg干土的黄棕壤、潮土和红壤接种1.5×106CFU/g干土的降解菌Arthrobacter sp. AG1,10天后土壤中的阿特拉津分别降解至1.5、6.6和10mg/kg干土。阿特拉津的降解速率受到土壤性质的影响,但AG1仍能在不满足其生长繁殖要求的pH值的土壤中有效降解酸性土壤中阿特拉津;土壤中水分含量对降解效果影响较大,>20%时降解效果较好;土壤低含水量和低pH值会导致AG1降解阿特拉津的活力下降。不同的接种量对降解效果有一定影响,但105～107CFU/g干土接种量的AG1都能有效发挥降解作用。AG1降解完土壤中的阿特拉津后,在土壤含水量分别为5%和15%的情况下能长期保持降解活性,对60天后第2次施入黄棕壤和潮土中的50mg/kg阿特拉津4天时降解效率在65%以上。     

阿特拉津降解菌LY-2的分离鉴定及其对污染土壤的修复

除草剂阿特拉津(2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1,3,5-三嗪,2-chloro-4-ethylamino-6-isopropylamino-1,3,5-triazine,Atrazine)在很多国家普遍使用,对自然环境和人类健康造成威胁。本研究利用富集法,从黑龙江省哈尔滨市巴彦县施用多年阿特拉津的玉米地表层土中,分离出高效降解阿特拉津的菌株LY-2。LY-2以阿特拉津为唯一氮源,初步鉴定属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)。PCR检测结果表明,LY-2含有阿特拉津降解相关的基因—阿特拉津氯水解酶基因(atrazine chlorohydrolase gene,atzA)、羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶基因(hydroxyatrazine N-ethylaminohydrolase gene,atzB)和N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶基因(N-isopropylammelide isopropylaminohydrolase gene,atzC)。LY-2在48 h内对100 mg/L阿特拉津降解率为98.7%;适宜温度为25~35℃,适宜酸碱度为p H 6~9;外加氮源没有降低该菌株对阿特拉津的降解率。土壤修复实验结果显示,培养7 d后,LY-2菌株对阿特拉津污染土壤(100 mg/kg)的降解率高达86.7%,培养14 d后,降解率高达90.1%。LY-2菌株在相对较短的时间内表现出良好的修复效果,在修复阿特拉津污染的土壤方面具有潜在的应用价值。     

苯噻草胺光催化和直接光解影响因素和降解途径研究

采用微波辅助光催化降解和直接光解实验方法,研究了苯噻草胺在光催化和直接光解两种体系下的降解情况,并考察了初始pH值、腐植酸浓度以及阿特拉津对其光催化降解和直接光解的影响。结果表明,在光照4min内,苯噻草胺直接光解效率为93．3％,较光催化降解效率高出28．9％;初始pH值从1．88增加至10．28时,苯噻草胺光催化和光解速率常数分别提高了250％和58．6％;添加腐植酸对苯噻草胺的直接光解和光催化均具有抑制效应,并且抑制效应随着腐植酸浓度的增加而增加,当腐植酸浓度增加至40mg·L^-1时,直接光解和光催化降解速率分别降低了51．8％和47．5％;10mg·L^-1的阿特拉津抑制了苯噻草胺的前期降解,整体直接光解速率降低了46．3％,但整体光催化降解速率没有减小。此外,采用GC—MS对苯噻草胺两种降解体系下的主要中间产物进行鉴定,并提出了主要的光降解途径。     

竹炭固定化微生物对土壤中阿特拉津的降解研究

采用环境友好材料竹炭为主要载体,壳聚糖和海藻酸钠为辅助载体,固定从污泥中分离出的阿特拉津降解菌株,研究不同固定材料对降解菌生长的影响,以及固定化微生物对土壤中阿特拉津的降解效果.结果表明,竹炭对阿特拉津降解菌具有较强的吸附固定能力,且竹炭粒径越小,固定化效果越好.利用壳聚糖和海藻酸钠交联并加固阿特拉津降解菌,增大了固定化空间,显著增加了降解菌的生物量,并提高了阿特拉津的降解效率.1％壳聚糖+5％海藻酸钠+竹炭+降解菌颗粒对阿特拉津降解菌的固定化效果最佳,施用该微生物固定化颗粒28天后,砂姜黑土及红壤中阿特拉津残留率分别为48.07％和47.23％.     

粘土矿物固定化微生物对土壤中阿特拉津的降解研究

以粘土矿物为载体,采用吸附挂膜法对已筛选的阿特拉津降解菌株进行固定化,并应用固定化微生物降解土壤中的阿特拉津。结果表明,该菌株在粘土矿物上生长良好,根据菌种生理生化特性、环境扫描电镜图片以及16S rDNA基因的相似性分析初步鉴定该菌株为Ochrobactrum sp.。接种降解菌能明显加快阿特拉津在土壤中的降解速率,粘土矿物固定化微生物的降解效果要明显优于游离菌,粘土矿物粒径越小,固定化微生物的降解效果越好,纳米粘土矿物固定化微生物的降解效果要好于原粘土矿物。用一级动力学方程描述阿特拉津在土壤中的降解过程,不同土壤中阿特拉津的降解速率不同。阿特拉津在红壤、砂姜黑土、黄褐土中的降解半衰期（t1/2）分别为36.9、49.1、55.0 d,投加纳米蒙脱石固定化降解菌后的半衰期则分别为16.3、25.3、21.7 d。     

节杆菌AD26的分离鉴定及其与假单胞菌ADP对阿特拉津的联合降解

用富集培养法,从农药厂的工业废水中分离到高效降解除草剂阿特拉津的AD26菌株,通过16SrRNA基因序列分析,该菌株被鉴定为节杆菌（Arthrobacter sp.）。降解基因的PCR分析表明,AD26含有阿特拉津降解基因trzN和atzBC,它能以阿特拉津为唯一氮源、蔗糖或柠檬酸钠为碳源生长,将阿特拉津降解成氰尿酸,降解速度快但降解不完全。假单胞菌（Pseudomonas sp.）ADP是Wackett实验室分离的阿特拉津降解菌株,含有阿特拉津降解基因atzABCDEF,能以阿特拉津为唯一氮源、柠檬酸钠为碳源（不能以蔗糖为碳源）生长,将阿特拉津降解成NH3和CO2,降解完全但降解速度慢。在阿特拉津浓度为200mg·L^-1的无机盐培养基中进行的AD26和ADP混合培养表明,它们对阿特拉津的降解发生了互补和增强作用,两个菌株能在以阿特拉津为唯一氮源、蔗糖为碳源的培养基中生长,而且生长和降解速率都好于单个菌株,培养72h后阿特拉津去除率达到99.9%,其中76.7%的阿特拉津被降解成NH3和CO2。这表明由节杆菌AD26和假单胞菌ADP组成的混合菌株在阿特拉津废水处理和污染土壤的生物修复中有很好的应用潜力。     

戊唑醇在土壤中的光降解行为动力学研究

以高压汞灯为光源, 研究了戊唑醇在土壤中的光化学降解行为及各种因素对光降解的影响。结果表明, 戊唑醇在高压汞灯下的光降解符合化学反应一级动力学方程。戊唑醇在不同类型土壤中的光解速度为砂姜黑土〉河潮土〉红壤〉棕壤〉紫泥土, 这与土壤有机质和黏粒含量有关;随土壤含水量增加, 戊唑醇的光解速率加快, 主要是因为水分增加了农药分子在土壤中的移动性;中性环境较酸或碱性环境更有利于戊唑醇的光解;当土壤中戊唑醇的浓度为20~100 mg·kg-1时, 其光解速率与浓度呈负相关关系;表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵对戊唑醇的降解均具有光猝灭作用;不同添加剂量的尿素对戊唑醇的光解几乎均表现出光猝灭作用, 氯化钾则表现为敏化作用。高压汞灯下, 戊唑醇在土壤中降解半衰期为10~22 min。     

微生物降解阿特拉津的研究进展

除草剂阿特拉津长期使用所造成环境污染问题的日益加重,受污染土壤、水体的生物降解、生态修复等诸多问题也受到人们的广泛关注,本文综述了降解阿特拉津的微生物类群、阿特拉津降解酶以及微生物对阿特拉津的作用方式和降解途径,并对其应用前景进行了展望。     

不同施肥处理下旱地红壤中阿特拉津的环境归趋及其调控研究

红壤是广泛分布于我国南方地区的重要土壤类型,其低pH、低有机质含量的特征不利于微生物群落功能,可能影响有机污染物的降解。阿特拉津是常见的选择性内传导性除草剂,但目前对红壤中阿特拉津的转化规律及调控原理缺乏认识。本研究采集长期施用化肥或有机肥(猪粪)的旱地红壤,设置添加木质素和牡蛎壳粉等不同组合处理的微宇宙试验,采用同位素示踪、定量PCR、高通量测序等方法,研究施肥及土壤改良措施对红壤中阿特拉津矿化特征及降解微生物的调控作用。结果表明,在14周培养期间,旱地红壤对阿特拉津的矿化率低于0.33%。牡蛎壳粉有效提高红壤pH值、改变土壤细菌群落,大幅增加了阿特拉津的矿化,并导致atzC和trzN等降解功能基因的富集。木质素则显著增加了阿特拉津与土壤有机质的结合,但对污染物的矿化没有明显作用。本研究结果有助于阐明旱地红壤中阿特拉津的环境归趋,并为发展适用于红壤的污染物控制技术提供科学依据。     

阿特拉津在土柱中的淋溶规律研究

通过室内土柱淋溶试验,对阿特拉津在2种供试土壤中淋溶规律及其影响因子进行了研究.结果表明,淋溶速度由1.8 ml/min增至4.4 ml/min,阿特拉津的土壤残留量降低,淋出量分别增加10.8%(黑土),8.2%(草甸黑土);同时,增加土壤有机质含量,适当降低淋溶液中H+离子浓度,均有利于抑制土壤中阿特拉津的迁移与流...     

紫色土K+吸附解吸动力学研究

从国家紫色土肥力与肥料效益监测基地定位试验上 ,在第 10年水稻收获后从 0～ 30cm土层采取土壤样品 ,研究土壤K 吸附、解吸动力学过程。结果表明 ,不同施肥处理土壤K 吸附、解吸反应分别在2 4～ 32min和 4 6～ 6 4min达到平衡 ,吸附、解吸平衡量分别为 14 1～ 19 2cmolkg-1和 11 6～ 17 5cmolkg-1。相关分析说明 ,土壤阳离子交换量 (CEC)及粘粒含量是影响吸附平衡时间、吸附平衡量的重要因素 ;CEC、交换钾量是影响解吸平衡时间、解吸平衡量的重要因素。由此可见 ,长期不同施肥对土壤CEC、粘粒及交换钾量产生影响 ,从而影响了紫色土K 吸附、解吸平衡时间及吸附、解吸平衡量。平衡前钾离子的吸附、解吸速度及吸附、解吸率与反应时间lnt间存在良好的线性关系。其中反应速度直线和解吸率直线的斜率、初始反应速度及初始吸附率均与CEC、粘粒含量密切相关。Elovich方程和一级扩散方程分别为描述紫色土K 吸附、解吸反应的最优与最差模型 ,指数方程和抛物线扩散方程拟合性介于Elovich方程和一级扩散方程之间。由此可见 ,紫色土K 吸附、解吸过程不是一个单纯的过程 ,而是一个包括土体膨胀、吸附位活化、表面扩散等诸多因素的复杂过程。     

广州市白云山五种森林类型的土壤渗透性研究

通过对广州白云山五种典型森林林地的土壤渗透性能进行测定分析,结果表明,广州白云山林地0-60cm土层的初渗速率、稳渗速率、平均渗透速率的变化范围分别为:2.26～3.91,1.31～2.09,1.51～2.46mm/min。其土壤入渗速率与入渗时间表现为幂函数关系。土壤渗透率的空间分布在0-20cm、20-40cm、40-60cm三个不同土层间以及在不同森林类型间均无显著性差异。在森林类型间的大小顺序为:天然次生阔叶纯林>人工阔叶林>人工针叶林>天然次生阔叶混交林>人工灌丛草地。土壤初渗速率、稳渗速率和平均渗透速率的大小受其它物理性状的影响,分别与土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、石砾含量呈极显著正相关关系,与容重呈显著负相关。其中非毛管孔隙度和石砾含量是主导因子。该研究可为城市森林区的水土保持功能评价和水源涵养功能测算提供参考依据。     

川西亚高山暗针叶林土壤渗透性能研究

对川西亚高山针叶林土壤渗透性能进行研究,结果表明:（1）林地表层土壤（0-30 cm）滞留贮水量受土壤容重、孔隙度及林龄影响显著。天然冷杉林土壤滞留贮水量变化范围为593.7~694.2 t/hm²,大小排序为:185 a>80 a>40 a生。人工云杉林175.8~545.1 t/hm²,从大到小依次为40 a>30 a>25 a>20 a。（2）天然林初渗率为10.6~30.1 mm/min,最大为80 a生冷杉林;稳渗率为3.3~6.4 mm/min,185 a生冷杉林为最大。人工林土壤初渗率为2.7~8.3 mm/min,稳渗率1.9~5.4 mm/min,两指标中均以40 a生云杉林为最大。（3）构建了土壤渗透过程回归方程,拟合度R²为0.869~0.959,表明回归方程可以较好地反映各试验标准地土壤入渗过程。     

水蚀风蚀交错带坡面土壤入渗特性的空间变异及其分形特征

研究在水蚀风蚀交错带的强烈侵蚀中心陕北神木县六道沟流域进行。在一个自然完整坡面上网格布点,采用双环定水头入渗法研究了坡面土壤的入渗特性,在应用传统统计学方法的基础上,将分形理论和地统计学方法结合起来对坡面土壤入渗特性的空间变异进行了研究。获得以下结论:(1)稳定入渗率、平均入渗率和前30 min累积入渗量等三个参数的变异系数分别为0.48、0.36与0.40,在坡面上的变异程度属于中等变异性;(2)三个参数的分维值D分别为1.88、1.92与1.85,样本之间土壤特性值的差异较小,短距离的变异影响占主导地位;(3)研究的土壤在一定的空间范围内具有分形特征。稳定入渗率、平均入渗率与前30 min累积入渗量的自相关范围分别为20~120 m2、0~140 m与40~100 m。     

The influence of surfactants applied by sewage sludge on the behaviour of Atrazine and PAHs in semiarid soils

The effect of two surfactants applied via sewage sludge: LAS (linear Alkylbenzenesulfonate) and Nonylphenol as a metabolite of Nonylphenol ethoxylate, on PAHs and Atrazine mobility was investigated under semiarid soil conditions in a Vertisol and a Gypsisol treated with sewage sludge. In both cases the surfactants promoted the leachability of Atrazine only moderately compared to the untreated plot. PAHs were leached from the surface layer (0–20 cm) into 20–50 cm layer during the three month test period. Relatively higher leaching was observed in the sandy Gypsisol. Atrazine was leached only in the clayrich Vertisol where the surfactants were present longer than in the plot with sandy Gypsisol.     

晋西黄土区基于地形因子的土壤水分分异规律研究

以山西省吉县蔡家川小流域典型梁峁坡面为研究对象,在研究区共布设313个土壤水分监测点,用TDR测定土壤(0~30cm,30~60cm)水分,经克立格(kriging)插值得到了研究区土壤水分分布图,并与基于数字高程模型(DEM)提取的研究区域坡向、坡度、高程3个地形因子分布图叠加,生成土壤水分与地形因子相对应的数据库,用以分析坡面尺度地形因子对土壤水分的影响情况及基于地形因子的土壤水分分异规律。通过主成分分析得出:地形因子对土壤水分影响的次序依次为坡向>高程>坡度。通过对坡向和坡度聚类分析得出:影响土壤水分分异的坡向可分为两类,即292.5°~360°(0°)~112.5°(阴坡),112.5°~292.5°(阳坡);影响土壤水分分异的坡度分为:5°~20°,20°~35°两类。依据坡度和坡向的分类结果,分别拟合土壤水分和地形因子的函数关系,求出不同坡度、坡向土壤水分的关系系数:若假定坡度为5°~20°、坡向为阴坡时,土壤水分关系系数为1,则坡度为5°~20°、坡向为时阳坡时土壤水分关系系数为0.99,坡度20°~35°、坡向为阴坡时土壤水分关系系数是0.82,坡度20°~35°、坡向为阳坡时土壤水分关系系数为0.8。     

~(60)Co在小麦-土壤系统中的消长动态

采用模拟污染物的核素示踪技术研究了60Co在小麦-土壤系统中的迁移、消长和分配动态,并建立了其行为规律的数学模型。结果表明:(1)60Co由表土进入系统后即在系统中发生迁移,小麦主要经根部吸收60Co,然后向其他各部位转移和分配。小麦植株中60Co比活度起初随时间迅速增高,达到某一最大值后开始下降。根中60Co比活度显著高于植株其他部位,小麦各部位中60Co比活度的大小顺序为:麦根>麦秸>麦壳>麦粒;(2)土壤中60Co主要滞留于表层6cm内,其比活度与距土表深度呈单项指数负相关;(3)60Co在小麦-土壤系统中比活度的动态变化规律由多项指数描述;(4)小麦对土壤中的60Co具有一定的富集能力。     

Atrazine and metolachlor in surface runoff under typical rainfall conditions in southern Louisiana

Atrazine and metolachlor are commonly detected in surface water bodies in southern Louisiana. These herbicides are frequently applied in combination to corn, and atrazine to sugarcane, in this region. A study was conducted on the runoff of atrazine and metolachlor from 0.21 ha plots planted to corn on Commerce silt loam, a Mississippi River alluvial soil. The study, carried out over a three-year period characterized by rainfall close to the 30-year average, provided data on persistence in the surface soil (top 2.5 cm layer) and in the runoff active zone of the soil, as measured by decrease in runoff concentrations with time after application. Regression equations were developed that allow an estimate of the runoff extraction coefficients for each herbicide. Atrazine showed soil half-lives in the range 10.5-17.3 days, and metolachlor exhibited half-lives from 15.8-28.0 days. Concentrations in successive runoff events declined much faster than those in the surface soil layer: Atrazine runoff concentrations decreased over successive runoff events with a half-life from 0.6 to 5.7 days, and metolachlor in runoff was characterized by half-lives of 0.6-6.4 days. That is, half-lives of the two herbicides in the runoff-active zone were one-tenth to one-half as long as the respective half-lives in the surface soil layer. Within years, the half-lives of these herbicides in the runoff active zone varied from two-thirds longer for metolachlor in 1996 to one-fifth longer for atrazine in 1995. The equations relating runoff concentrations of atrazine and metolachlor to soil concentrations contain extraction coefficients of 0.009. Losses in runoff for atrazine were 5.2-10.8% of applied, and for metolachlor they were 3.7-8.0%; atrazine losses in runoff were 20-40% higher than those for metolachlor. These relatively high percent of application losses indicate the importance of practices that reduce runoff of these chemicals from alluvial soils of southern Louisiana.     

河西走廊盐土资源及耐盐牧草改土培肥效应的研究

本文论述了河西走廊盐土的地理分布、成土条件、主要亚类、盐分组成及盐的毒害效应。并在草甸盐土上种植了鲁梅克斯草,脱盐改土效果十分明显。种植鲁梅克斯草3~4年,鲜草产量达9.623?04 ~ 9.965?04 kg/hm2,脱盐率达61.78 % ~ 80.71 %,pH由8.50降到8.10,耕作层总孔度增加1.89 % ~ 7.93 %,土壤容重降低0.14 ~ 0.21 g/cm3,水稳性团粒结构增加23.14 % ~ 32.34 %,自然含水量增加72.10 ~ 89.40 g/kg,土壤有机质、速效N、P、K亦随之增加。