洛克沙胂在土壤柱中的淋溶迁移

畜禽粪便中残留的兽药进入土壤后的移动性是评价其淋溶能力（对地下水的污染风险）的重要信息。通过土壤柱稳定流实验,考察了不同淋溶剂、粪浸液等对洛克沙胂在不同深度（0～20、20～50、50～80 cm）灰潮土中的迁移行为影响。结果表明,水、0.01mol.L^-1 CaCl2、0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2淋溶剂,对不同深度土壤柱中洛克沙胂的淋溶穿透曲线（BTCs）呈现不同程度的不对称性,在不同深度土壤柱中对洛克沙胂的淋出率分别为：水为92.3%～97.1%,0.01 mol.L^-1 CaCl2为71.0%～84.9%,0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2为75.4%～91.2%;土壤柱先用粪浸液通过后,洛克沙胂的穿透曲线峰时间均有不同程度的提前,淋出率均有增加,在不同深度土壤柱中的淋出率分别为：水为96.4%～110.4%,0.01 mol.L^-1 CaCl2为94.5%～106.8%,0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2为90.8%～103.2%。说明洛克沙胂随粪便进入土壤后可较快地淋溶迁移,可进入地表水和地下水中,对水环境质量的影响较大。     

洛克沙胂代谢物在土壤中的累积及其植物有效性研究

为考察有机胂饲料添加剂降解转化后其含砷代谢物在土壤和蔬菜中累积及其植物有效性,利用鸡只喂饲含洛克沙胂饲料后排泄的粪便作为有机肥应用于茼蒿的种植,收获后测定土壤及茼蒿植株不同部位砷形态化合物的组分及含量。结果表明,洛克沙胂的降解产物主要为亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、砷酸盐[As(Ⅴ)]、二甲基砷(DMA)、一甲基砷(MMA)、4-羟基苯胂酸(4-HPA)及少量其他未知形态含砷代谢物。经检测,茼蒿地上部的砷化合物仅为As(Ⅲ),地下部为As(Ⅲ)及As(Ⅴ)。施用对照鸡粪及含洛克沙胂代谢物鸡粪的茼蒿可食用的地上部As(Ⅲ)及总砷含量均低于我国规定的限量标准,与对照鸡粪相比,施用含洛克沙胂代谢物鸡粪显著提高茼蒿地上部As(Ⅲ)、地下部As(Ⅲ)及地下部As(Ⅴ)含量,提升率分别为13.8%±0.4%～37.4%±6.5%、112.9%±4.5%～123.2%±6.5%及44.4%±2.6%～78.0%±5.1%。添加洛克沙胂代谢物鸡粪显著提高土壤中可提取的As(Ⅲ)及As(Ⅴ)含量,提升率分别为49.1%±4.4%及33.4%±2.3%。3个不同生长阶段茼蒿采收后,添加洛克沙胂代谢物鸡粪土壤中可提取的As(Ⅲ)及As(Ⅴ)仍然比对照处理提高4.9%±1.0%～20.0%±1.2%及11.7%±2.4%～18.0%±4.7%。添加含洛克沙胂代谢物鸡粪的土壤中As(Ⅲ)及As(Ⅴ)的茼蒿吸收率分别比对照鸡粪处理提升25.8%及14.3%。综上所述,砷可通过有机胂→饲料→畜禽→畜禽粪便→土壤途径传递并被蔬菜吸收累积,当季施用含有机胂代谢物鸡粪对蔬菜是安全的,但会增加土壤中含砷代谢物的含量,因此不可忽视连续施用时的累积风险。     

鸡排泄物中洛克沙胂与多价态As的分离与测定方法研究

对鸡排泄物中洛克沙胂、总As及无机As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的分离与测定进行了研究.采用磷酸氢二钾-甲醇混合液提取和载入固相萃取小柱净化,对洛克沙胂进行HPLC法分析,回收率≥74.4%,最低检测限为0.1μg/g.经微波消解处理后采用AFS法检测排泄物中总As含量,检出限为0.08μg/L,回收率≥94.7%.经磷酸二氢钾溶液振荡提取过滤后,依次经阳离子和阴离子交换树脂静态吸附与动态分离,采用AFS法分别测定As(Ⅲ)、As(Ⅴ)含量,检出限分别为0.084和0.210μg/L,回收率分别为87.8%～113.0%和81.1%～127.3%.     

洛克沙胂对鲫鱼两种生态毒理学指标的影响

采用静态试验法,将鲫鱼暴露于4、16、64 mg·L-1洛克沙胂中48、96、144 h后,检测了鱼鳃、.肾脏和肝的Na+-K+-ATP酶活性.结果表明,在同一组织中,随着处理浓度的提高.洛克沙胂对鲫鱼各组织Na+-K+-ATP酶活性抑制作用增强.对于不同组织.同一处理浓度的洛克沙胂对鲫鱼鳃中Na+-K+-ATP酶活性抑制作用更为明显,其次是肝和肾(P<0.01).在同一浓度下,洛克沙胂对鲫鱼各组织Na+-K+-ATP酶活性抑制率呈明显的时间-效应关系,暴露时间越长,抑制率越高(P<0.01).此外,单细胞凝胶电泳试验(SCGE)结果表明,鲫鱼暴露于0.5、1、2 mg·L-1洛克沙胂中72 h能引起鲫鱼肾细胞明显的DNA损伤,并在设定剂量范围内呈现一定的剂量-效应关系;同时,鲫鱼肾细胞于体外暴露于1、10、100、500、1 000mg·L-1洛克沙胂3、6、12 h后,可引起严重的DNA损伤.     

持续污染下洛克沙胂在土柱中的迁移转化及其风险评估

由于禽畜粪便未做防渗的露天堆积，导致饲料添加剂洛克沙胂（ROX）进入环境从而诱发无机砷污染。本研究通过157 d的一维土柱模拟探究了ROX长期持续污染的前提下，垂向包气带上砷化合物形态和含量的时空变化，并通过高通量测序技术揭示了不同深度的微生物群落结构响应。结果显示，在157 d的ROX持续污染模拟过程中，ROX降解速率很高，显著高于迁移速率，ROX的降解与吸附均发生在土壤浅层（0~10 cm）。ROX降解产物主要为As（Ⅴ）和As（Ⅲ），其中As（Ⅴ）含量明显高于As（Ⅲ）含量，砷化合物均主要聚集在0~40 cm深度，土壤中砷化合物含量显著高于土壤溶液中的含量，土壤对砷化合物的固定能力很强，砷化合物的迁移速度十分缓慢，157 d最大迁移深度为40 cm。由此可见，土壤一旦被砷污染，其长期危害难以消除。表层土壤中微生物群落结构与其他深度显著不同，结合RDA与PERMANOVA分析证明深度和ROX含量是控制不同深度土壤中微生物群落多样性的主要影响因素。通过健康风险评估得知，表层土壤中ROX持续污染会诱发较大的砷致癌风险。因此，建议全面执行我国禁止使用ROX的规定，在仍然允许使用ROX的国家和地区，要加强对禽畜废弃物的规范处理，避免长期在未防渗的地面上露天堆积。