丁吡吗啉在土壤中的吸附及淋溶特性

化学农药在土壤中的吸附和淋溶特性是评价其环境行为的重要指标,也是新农药登记必须提供的环境影响资料.本文分别采用振荡平衡法、土壤薄层层析法和土柱淋溶法研究了丁吡吗啉在不同土壤中的吸附和淋溶特性.结果表明,丁吡吗啉在3种供试土壤上的吸附规律可以较好地用FreundLich方程描述,吸附常数Kd在10.42～37.72mL·g-1之间,在砂土中较难被吸附,在壤土和粘土中属中等吸附.丁吡吗啉在3种供试土壤中不易移动或不移动,3种上柱淋溶试验的结论均为难淋溶.根据综合试验结果,对相关影响因素进行了讨论,认为影响丁吡吗啉在土壤中吸附性的主要因素为土壤有机质含量和土壤粘粒含量,影响淋溶特性的主要因素为土壤吸附和丁吡吗啉在水中的溶解度.     

土霉素在土壤中的垂直迁移及其影响因素研究

采用土柱淋溶法,研究了土霉素在土壤中的垂直迁移特性,探讨了不同土壤类型、淋溶体积、淋溶液pH值、施药量等因素对土霉素在土壤中淋溶迁移的影响。结果表明,在红壤、黑钙土、赤红壤3种不同类型的土样中,土霉素的迁移深度为:赤红壤>红壤>黑钙土;土霉素主要富集在土壤表层,其含量随土壤深度增加而明显降低;同一深度的土壤中土霉素含量随着淋溶液体积的增加而增大,随pH值增大而减小;土霉素在土层中的含量分布、淋溶深度与其施药量均呈正相关;当淋溶液中含有一定量的土霉素溶液时,土霉素在土壤中的迁移深度明显增加。     

2，4-D丁酯的水解与光解特性研究

通过室内模拟试验,研究2,4-D丁酯在不同pH值和温度下的水解动态和在有机溶剂中的光解特性.结果表明,2,4-D丁酯的水解与光解均符合一级动力学方程.在pH 7以下的缓冲溶液中,2,4-D丁酯的水解反应十分缓慢,但在碱性溶液中其水解速率加快.25℃下2,4-D丁酯在pH 5、7和9的缓冲溶液中的水解半衰期分别为23.5、5.8 d和10.7 min.2,4-D丁酯的水解速率随温度升高而增加,在温度为15、25℃和35℃的pH 7缓冲溶液中的水解半衰期分别为21.5、5.8、3.9 d,平均温度效应系数为2.57.2,4-D丁酯水解反应的活化能与温度之间无明显相关性,而活化熵与温度呈显著相关性.2,4-D丁酯的水解主要由活化熵所驱动.采用GC-MS技术对2,4-D丁酯水解产物进行鉴定,确定水解产物主要是2,4-二氯苯氧乙酸和2,4-二氯苯酚.2,4-D丁酯在正己烷中光解速率比在甲醇中快,在丙酮中几乎不发生光解,其光解速率随浓度的升高而减慢.     

2,4-D的水解、光解及在土壤中的降解特性研究

[目的]研究2,4-D在环境中的降解特性。[方法]采用室内模拟试验方法,测定2,4-D在水体中光解、水解及其在3种土壤中的降解特性,并对其降解特性进行评价。[结果]在常温（25℃）下,2,4-D在pH 5和9时的水解半衰期分别为117.5和79.7 d,较易水解;在pH 7时的水解半衰期为138.6 d,具有中等程度的水解特性。在人工光源氙灯条件下,其光解半衰期仅为4.63 h,较易光解。常温（25℃）下,2,4-D在江西红壤和东北黑土中的降解半衰期分别为86.6和53.3 d,易于土壤降解;而在太湖水稻土中的降解半衰期为20.2 d,易于土壤快速降解。[结论]2,4-D在环境中具有一定的稳定性,对水体和土壤环境存在一定的风险,应严格掌握其使用量和使用时期,加强对2,4-D在环境中的跟踪监测。     

毒死蜱在土壤中的吸附行为研究

采用平衡吸附法,研究了毒死蜱在2种土壤中的吸附行为,探讨了腐植酸和pH值等因素对毒死蜱吸附的影响.结果表明:有机质含量与毒死蜱的吸附量呈正相关性,是有机污染物吸附的主要影响因素;pH值对毒死蜱的影响也较为显著,毒死蜱在酸性条件下较为稳定,碱性条件下加快降解,pH值越低,吸附能力越强.     

溶液化学环境对Cr（Ⅵ）和As（Ⅴ）在农田土壤中吸附和垂向迁移的影响

选择工业固体废物附近的农田土壤,研究共存金属离子、无机盐、有机质、pH值及温度对土壤吸附Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的影响.结果表明,在众多影响因素中,pH值和KH2PO4是对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)吸附影响最明显的两个因素,pH值的升高(2.0～8.0)和KH2PO4(0.01～1.0 mol·L-1)的存在不利于Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的吸附.利用土柱淋溶实验考察pH值和KH2PO4对Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)在土壤中迁移、转化的影响发现,较高的pH值(7.0)和KH2PO4(0.1 mol·L-1)的存在有利于Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的迁移.低pH(4.0)下的淋溶增加了土壤中交换态Cr和As的相对和绝对含量,提高了重金属的生物可利用性.高pH(7.0)及KH2>PO4>存在时的淋溶减小了交换态Cr和As的含量,降低了重金属的生物可利用性.淋溶实验后,土壤中分别平均有95%的Cr(Ⅵ)和11%As(Ⅵ)发生了还原反应生成了Cr(Ⅲ)和As(Ⅲ).从而在一定程度上降低了Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)的迁移性.     

莠去津在土壤中的吸附行为研究

采用平衡吸附法研究莠去津在2种土壤中的吸附行为,探讨有机质和pH值等因素对莠去津吸附的影响．结果表明,有机质含量与莠去津的吸附量呈正相关,是有机污染物吸附的主要影响因素;pH值与莠去津的吸附量呈负相关,随pH的升高莠去津的吸附量减少．     

异丙隆在土壤中的淋溶迁移及其影响因素研究

采用室内土壤淋洗柱法,以黄褐土、砂姜黑土和水稻土为供试土壤,研究了异丙隆在土壤中的淋溶迁移行为,探讨了淋溶水量、淋溶水pH值、施药量和添加外源木炭等因素对异丙隆在土壤中淋溶迁移的影响.结果表明,不同土壤中异丙隆淋出率为黄褐土>砂姜黑土>水稻土;淋溶水量与异丙隆的淋出率呈正相关,且对淋溶后异丙隆在土层中的分布有明显影响;用不同pH值的淋溶水时,异丙隆的淋出率为pH5>pH9>pH7;施加不同药量时,异丙隆的淋出率为10 mg>5 mg>20 mg;异丙隆的淋出率随外源木炭添加量的增大而减小,而异丙隆在土壤柱中的滞留量则随着木炭添加量增大而增大,提示添加外源木炭可明显减少异丙隆在土壤中的淋出率,降低异丙隆在土壤中的淋溶深度.     

洛克沙胂在土壤中的吸附特性

洛克沙胂是广泛使用的畜禽促生长有机胂饲料添加剂，主要以原形从粪便排出，并随有机肥使用污染土壤。采用平衡振荡法研究了洛克沙胂在不同深度土壤中的吸附，结果表明，其吸附过程更符合Fettre线性模型，吸附常数在0．1941-0．5979。根据土壤有机吸附常数和吸附自由能的大小对洛克沙胂的移动性能进行了评价，认为其在3种土壤中均以物理吸附为主．且具有较高的移动性。通过对吸附常数Kd与土壤有机质含量、CEC和土壤溶液pH值的关系进行分析，发现土壤有机质含量、CEC量和土壤溶液pH值在吸附过程中均属支配因素，Kd与土壤有机质含量、CEC量、土壤溶液pH值呈负相关。     

土壤酸化的危害及原因——土壤酸化及酸性土壤调理剂(二)

<正>土壤酸化加剧土壤营养元素的淋溶和固定。由于酸性土壤中含有大量的铝离子和氢离子,而且,铝离子的吸附能力比盐基离子强得多。因此,由于土壤酸化在土壤中的盐基离子容易发生淋溶,pH值越低,这种影响越大。如果pH足够低,甚至土壤固相部分也可以被侵蚀。根据中国科学院南京土壤研究所进行的模拟酸雨对不同类型酸性土壤渗漏水中几种离子淋溶的试验测定,随着pH降低,土壤中的K、Na、Ca、Mg等离子的淋溶加剧。所以,酸性土壤中养分离子的淋溶是土壤肥力下降的重要原因之一。     

三种不同生物质炭对2,4-二氯苯氧乙酸吸附特性的研究

以植物类生物质原料(玉米秸秆和毛杨树叶)、城市污泥两类原材料在400℃条件下制备生物质炭(秸秆、毛杨树叶以及城市污泥三种生物质炭分别表示为J400、Y400和W400),使用酸洗法去除生物质炭表面灰分优化生物质炭,采用批量吸附实验的方法分析三种生物质炭对2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)的吸附特性,并结合元素分析及显微红外等分析方法,探讨生物质原料对生物质炭吸附2,4-D吸附特性的影响。结果表明:三种生物质炭的元素含量、O/C、H/C和(H+O)/C存在差异,大小顺序均为W400Y400J400,表明秸秆生物质炭具有更强的疏水性和更低的极性,有利于提高生物质炭对有机物的吸附能力。吸附试验显示秸秆生物质炭、杨树生物质炭、污泥生物质炭对2,4-D的吸附特性及吸附能力不同,吸附量大小依次为2.732、2.650、2.633 mg·g(-2)。三种生物质炭的红外光谱结果相似,但在O-H、饱和C-H和不饱和C-H面外振动等处存在差异;污泥生物质炭在吸附2,4-D后多处位点的吸收峰发生变化,而杨树和秸秆生物质炭发生变化的位点较少;污泥生物质炭与其他两种生物质炭对2,4-D的吸附机制差异较大。     

2,4-D在厌氧条件下土壤中的降解

2,4-二氯苯氧酸(2,4-D)是一种世界上广泛应用的除草剂,能够存在于多种土壤环境中,但在某些厌氧条件下会被降解转化。本实验研究了2,4-D在棕壤和黑钙土两种不同土壤中的降解速率及CO2的释放。在两种土壤中分别加入质量为1 mg/kg的2,4-D,培养55 d后,对2,4-D的降解率进行了测定。结果表明,两种土壤的矿化程度没有明显不同,2,4-D的矿化程度均达到70%～80%,而在有氧与厌氧两种不同条件下,土壤中2,4-D的降解存在区别,有氧条件下2,4-D在棕壤和黑钙土中完全降解分别需要约50 d和45 d,而厌氧条件下,在两种土壤中完全降解均需要50～60 d。     

全氟烷基酸类在土壤中的吸附解吸及淋溶行为研究

为探讨不同碳链长度全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)在土壤中的吸附解吸及淋溶行为,分别利用批量平衡法和土柱实验方法研究了8种PFAAs在潮土和黑土的吸附解吸及淋溶特性。结果表明,PFAAs在土壤中的吸附和解吸在24 h内均能达到平衡,解吸存在迟滞性,PFAAs在土壤中的吸附和解吸等温线符合Freundlich模型(R20.900),Kf在1.44~282之间;潮土对PFAAs的吸附能力强于黑土,土壤对全氟烷基磺酸的吸附能力优于全氟烷基羧酸,且碳链越长,越容易被吸附;土壤有机质含量、粒径分布及溶解性有机质共同影响土壤对PFAAs吸附能力。土柱实验表明,超过97%的短链PFAAs可被淋出;随着碳链延长,土壤对PFAAs截留能力增加,淋出时间延长,累积淋出率降低;PFAAs在潮土和黑土土柱中的淋溶行为具有明显的差异,黑土土柱淋出液中PFAAs浓度变化小于潮土土柱;溶解性有机质能够改变PFAAs的相对淋溶曲线的形状,对短链PFAAs的淋溶具有促进作用,同时抑制了全氟辛烷羧酸和全氟己烷磺酸在土层中的向下迁移。研究表明,目前广泛采纳的短链替代品在土壤中有较强的移动性,对地下水具有潜在的风险。     

影响农药在土壤与沉积物上吸附作用的研究

农药是环境中重要的有机污染物之一,吸附作用是农药在土壤/沉积物环境中的重要迁移转化行为之一。从农药的性质结构、土壤/沉积物的组成、温度、pH值和共存有机化合物等几方面,阐述了上述因素对农药在土壤/沉积物上吸附作用及其机理的影响,并提出了该领域存在的问题及今后发展的方向。     

应用SOS/Umu试验评价除草剂的致突变性*

 采用SOS/Umu显色试验研究了2,4K-D丁酯,丁草胺,使它隆,艾割和嗪草酮等5种除草剂的致突变性。结果显示,在SOS/Umu试验中,使它隆和艾割2个受试除草剂可以诱发SOS阳性反应,且呈明显的剂量-效应关系,表明这2种除草剂具有致突变活性。而其它3种除草剂则无诱变效应。     

川西山地不同土地利用方式下土壤磷迁移特性研究

农用地土壤中磷的流失是非点源污染的主要来源,通过定点取样分析对比不同土地利用方式下土壤吸磷特征,以期识别不同土壤磷流失的潜在风险。研究结果表明,川西山地旱地土壤磷素水平较高,但其对磷的固定能力较差,标准需磷量最低,磷吸持饱和度和磷零吸持平衡浓度则高于其他土壤,这就决定了旱地土壤中的磷被淋溶或随地表径流流失的风险明显高于其他土壤。水田土壤对磷的固定能力很强,土壤磷含量较低,土壤磷向液相释放的风险较低,而茶园和林地土壤的磷流失风险则介于旱地和水之间。     

川西山地不同土地利用方式下土壤磷迁移特性研究

农用地土壤中磷的流失是非点源污染的主要来源,通过定点取样分析对比不同土地利用方式下土壤吸磷特征,以期识别不同土壤磷流失的潜在风险.研究结果表明,川西山地旱地土壤磷素水平较高,但其对磷的固定能力较差,标准需磷量最低,磷吸持饱和度和磷零吸持平衡浓度则高于其他土壤,这就决定了旱地土壤中的磷被淋溶或随地表径流流失的风险明显高于其他土壤.水田土壤对磷的固定能力很强,土壤磷含量较低,土壤磷向液相释放的风险较低,而茶园和林地土壤的磷流失风险则介于旱地和水之间.     

粤东小流域源头村域土壤磷状况及流失风险

[目的]调查小流域中村域土壤磷素状况及流失风险,为土壤磷素管理和生产实践提供指导。[方法]对粤东兴宁县石马河小流域源头石马镇马石村土壤的磷素含量、等温吸附特征及流失潜能(风险)进行分析。[结果]土壤全磷、速效磷、水溶性磷、生物有效磷、土壤磷溶液中磷和Mehlich 3-P含量的变化范围分别为180～1 130、8.82～42.09、1.44～3.68、44.93～667.78、0.27～0.49和6.88～106.91 mg/kg。土壤可用Langmuir等温方程很好地拟合(R2=0.651*～0.995**)。土壤磷吸持饱和度平均为18.06%,为容易流失阀值(25%)的72.24%,其中4个土样的DPS已超过容易流失的阀值。[结论]石马河小流域源头村域土壤磷素具有较高的流失风险。     

2,4-D对姬松茸菌丝体生长的影响

[目的]测试姬松茸在2,4-D最适浓度下的生理生化指标,为探讨其应用价值提供依据。[方法]在马铃薯液体培养基中,加入不同浓度的2,4-D,探讨激素对姬松茸菌丝体生长的影响。[结果]2,4-D对姬松茸菌丝体生长有一定的促进作用。在60~140 mg/L范围内,菌丝体的生长量随2,4-D浓度的增大而增大。当2,4-D浓度为60 mg/L时,菌丝体的增长率为35.41%,当2,4-D浓度为140 mg/L时,增长率最大,为55.65%。浓度在60~100 mg/L范围内的2,4-D提高了姬松茸菌丝体的可溶性糖含量,当2,4-D浓度为60 mg/L时,其可溶性糖含量最高,比对照提高了14.07%。[结论]140 mg/L 2,4-D最有利于姬松茸的生长,60 mg/L 2,4-D有利于提高其可溶性糖含量。     

臭氧化降解除草剂2,4-D的机理研究(I):中间产物分析

苯氧羧酸类除草剂2,4-D是一种常见的农业污染物,具有较高的环境危害。将水中的除草剂2,4-D作为控制对象,采用臭氧、臭氧/过氧化氢两个氧化体系在实验室内进行降解。为了探讨2,4-D降解机理,分别采用气相色谱-质谱联机分析方法、高效液相色谱法、离子色谱法等方法对2,4-D的降解过程中可能产生的中间产物进行了检测。结果表明,2,4-D的臭氧化降解中间产物有芳香族化合物和有机酸等,主要包括:2,4-二氯苯酚、(氯)对苯二酚(邻苯二酚)、(氯)苯醌、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、乙酸、草酸、甲酸等。并经过总有机碳分析可知,部分2,4-D经过臭氧、臭氧/过氧化氢体系氧化降解,在反应时间内能彻底降解为二氧化碳、水及某些无机物等终产物。对2,4-D降解中间产物的分析为臭氧化降解除草剂2,4-D降解路径的研究打下基础。