有机物料对苏打盐渍土物理特性及盐分迁移的影响

本文通过利用草木犀等有机物料处理苏打盐渍土的一系列盆栽及淋盐模拟试验研究,对苏打盐渍土在有机物料作用下其物理性状的改变及其盐分迁移特点等进行了探讨。研究了苏打盐渍土物理性状的变化特点及与盐分迁移的相互关系。研究结果表明,有机物料提高了高粒级的土壤微团聚体,改善土壤通透性。有机物料能促进土壤盐分淋移,各种离子的迁移速率也不同,阳离子中以Na~+迁移速率及淋出量最大。在阴离子中HCO_3~-—淋出量最大,而C_3~-的淋移速率最低。土壤结构等的改变是一综合因素作用的结果。     

毒死蜱有毒代谢物３，５，６－ＴＣＰ在土壤中的吸附－解吸研究

应用OECD 106批平衡方法,研究了毒死蜱的有毒代谢物3,5,6-TCP在6种典型土壤中的吸附-解吸行为.结果表明:Elovich方程、双常数方程和抛物线扩散方程能较好地拟合3,5,6-TCP在第四纪红土、黑土、黄壤和褐土中的吸附动力学过程,而对紫色土和潮沙土的拟合度较低(拟合相关系数小于0.85);应用Freundlich方程和线性方程拟合第四纪红土、黑土、黄壤和褐土的经验常数nfads均小于1(非线性吸附),而紫色土和潮沙土的nfads值则接近于1(线性吸附);3,5,6-TCP在6种土壤中解吸的滞后系数H值均大于1,即解吸速率大于吸附速率.6种土壤对3,5,6-TCP的吸附常数Kfads从1.37～6.74μg1-nf·mLnf·g-1,吸附系数Kd值从0.50～1.30mL·g-1,其中第四纪红土和黑土对其吸持力较强(Kd＞1),因而更应注意环境安全;其他4种土壤的Kd值则均小于1,淋溶风险较大.     

环境中尿素等4种物质对土壤中磺胺间甲氧嘧啶吸附的影响

在实验室条件下,采用振荡平衡法研究磺胺间甲氧嘧啶(SMM)在土壤中的吸附行为,以及尿素、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和腐殖酸(HA)对吸附的影响。结果表明,SMM在土壤中的吸附分配系数Kd为18.9 mL.g-1,有机碳吸附常数KOC为466.2 mL.g-1,具有一定的移动性。50 mg.L-1尿素和阴离子表面活性剂SDBS可降低土壤对磺胺间甲氧嘧啶的吸附量,增大其在土壤中的移动性;500 mg.L-1尿素、阳离子表面活性剂CTMAB和腐殖酸(HA)也可增大SMM在土壤中的吸附。     

白蚁防治剂毒死蜱和氰戊菊酯在土壤中的吸附行为

应用平衡法研究了毒死蜱和氰戊菊酯在取样于宁波地区的3种典型土壤(淡涂泥土、黄斑青紫泥土和山地黄泥砂土)的吸附行为。结果表明,淡涂泥土、黄斑青紫泥土和山地黄泥砂土对毒死蜱的吸附常数分别为121.4088、477.7604、3537.0809;对氰戊菊酯的吸附常数分别为15.7476、100.8772、102.3091,表明无论是山地黄泥砂土、黄斑青紫泥土,还是淡涂泥土,对毒死蜱的吸附性均远高于氰戊菊酯。通过吸附常数Kd与土壤的有机质含量、pH值以及阳离子代换量等理化性质进行单因子回归分析,表明毒死蜱和氰戊菊酯的土壤吸附率(Y)除与土壤有机质含量呈显著正相关外,与土壤阳离子交换量的相关性也呈显著相关性。     

土壤性质对1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体吸附/脱附行为的影响

研究了2 种咪唑类离子液体（ILs）—氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim][Cl]）和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[Bmim][（CF₃SO₂）₂N]）在16种土壤上的吸附/脱附规律,探讨了土壤理化性质对于吸附/脱附行为的影响。研究发现,[Bmim][Cl]和[Bmim][（CF₃SO₂）₂N]的土壤吸附系数与土壤阳离子交换量（CEC）呈正相关性,相关系数（R²）分别为0.842 9和0.835 3（P<0.05）,表明土壤主要通过静电作用来吸附ILs,而与土壤总有机碳含量（TOC%）的R² 值仅分别为0.003 5和0.073 0（P< 0.01）,说明ILs 与土壤有机质的疏水结合作用为相对次要。ILs 阴离子基团对吸附行为有一定的影响,但并不明显。ILs 吸附/脱附的迟滞系数（HI）均小于1,可能与（ILs）在土壤粘土/有机质上的不可逆结合有关。其中,CEC 和[Bmim][Cl]和[Bmim][（CF₃SO₂）₂N]的HI之间存在较大的相关性（R²分别为0.772 9,0.781 5,P<0.01）,说明CEC 对迟滞行为有着不可忽视的影响。     

铜离子在饱水细砂中的吸附研究

[目的]了解Cu2+在饱水细砂中的吸附特征,预测地下水中Cu2+的发展演化趋势。[方法]通过室内土柱试验,观察非吸附组分(Cl-)和吸附组分(Cu2+)在渗流中半浓度出现的时间,进而计算分配系数、滞后系数,研究Cu2+在饱水细砂中的吸附特征。[结果]细砂的阳离子吸附交换容量约为8.7 meq/100 g,若被吸附物质全部为Cu2+,则100 g细砂中大约可吸附0.126 g Cu2+,可见饱水细砂对Cu2+的吸附能力较强。该细砂土的分配系数为52.0,滞后系数为138.1,远大于1.0,说明吸附作用对Cu2+迁移的影响较大,与非吸附物质相比,其弥散系数和溶质迁移速度均降低了138.1倍,从而缓减了Cu2+在地下水中的迁移速度。[结论]吸附作用对Cu2+在饱水细砂中迁移的影响较大。     

多西环素在鸡粪中吸附-解吸附行为及影响因素研究

通过批处理平衡试验,研究了养殖业中广泛使用的典型兽药抗生素多西环素在鸡排泄物中的吸附和解吸附行为及机制,以及pH、离子类型与强度等因素对解吸附的影响。结果表明:多西环素在鸡粪中吸附过程呈现L型吸附,等温线为非线性,吸附和解吸附过程可以用Freundlich方程进行拟合;多西环素在鸡粪中解吸附能力与溶液pH和离子强度相关,在pH6时,pH越小,鸡粪中多西环素解吸附能力越强,且pH 2和pH 4间解吸附量差异显著(P0.05),pH≥6时,解吸附能力没有明显变化;在0.01 mol·L~(-1)离子强度下,二价Ca~(2+)离子对鸡粪中多西环素解吸附能力比一价Na~+和K~+有增强趋势,但差异不显著,而在0.1 mol·L~(-1)离子强度下,NO_3~-和Ca~(2+)离子对鸡粪中多西环素解吸附能力与其他离子比较差异极显著(P0.01)。研究表明:酸雨和化学肥料的施用能促进动物粪便中多西环素的解吸附,对水体和土壤环境存在迁移风险,但在对粪肥处理时,一定的酸性和离子环境有助于残留抗生素的析出与降解。     

环丙沙星在深浅两层潮土层中吸附-解吸特性研究

采用OECD guideline 106批平衡吸附解吸试验方法研究了环丙沙星在潮土0~20 cm和20~40 cm两个垂直土层中的吸附-解吸行为。结果表明,环丙沙星在潮土中的吸附和解吸过程均分为快速反应和慢速平衡两个阶段,且经过24 h达到吸附和解吸平衡。准二级动力学方程能较好地拟合吸附和解吸过程,吸附速率常数为0.571 kg·min-1·mg-1。两个潮土层对环丙沙星的吸附和解吸均不同程度地偏离线性模型,采用Freundlich方程可以对吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合(P0.01),吸附容量分别为672.977和693.426,其吸附等温线属于"S"型等温线。环丙沙星在两个潮土层中吸附以物理吸附为主。在解吸的过程中存在滞后现象,且解吸滞后系数均随着初始浓度的增加而增大,0~20 cm土层的解吸滞后系数均大于20~40 cm土层。在p H值为4~9条件下,环丙沙星的吸附参数lg Kd值随p H的增加先增加后降低,当p H值为5时,吸附效果最好,0~20 cm土层lg Kd值为3.36,20~40 cm土层lg Kd值为3.90。阳离子吸附可能是潮土对环丙沙星吸附的主要机制之一。     

应用HYDRUS-1D模型模拟分析PFCs在土壤中的迁移特征

为探明全氟化合物(PFCs)在土壤中的迁移转化规律,为PFCs地下水污染防治提供依据,以全氟丁酸(PFBA)、全氟己酸(PFHxA)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟辛基磺酸(PFOS)等6种PFCs作为研究对象,在室内设置一维土柱实验模拟PFCs在土壤中的迁移过程,采用Hydrus-1D模型建立土壤水流和溶质运移数值模型,对PFCs在土柱中的迁移过程进行模拟,将模拟结果同实验结果进行比较,模型模拟值与实验实测值吻合得较好。采用单因素局部扰动分析方法,分别对HYDRUS-1D模型中入渗水量、土壤容重、纵向弥散度和PFCs在土壤介质中的吸附系数等参数进行扰动,并与参数原值结果进行比较,计算敏感系数,结果表明入渗水量、土壤容重和吸附系数是影响PFCs在土壤中迁移的主要因素。     

表面活性剂对北京土壤中甲苯和萘吸附的影响

通过静态吸附实验,研究了北京土壤对阴离子表面活性剂LAS、阳离子表面活性剂CTAB和非离子表面活性剂TX-100以及甲苯和萘的吸附行为,探讨了表面活性剂的性质对甲苯和萘吸附的影响。结果表明,6种土样对甲苯和萘的吸附等温线均很好的符合Freundlich吸附模式,而对LAS、CTAB和TX-100的吸附等温线均较好地符合Langmuir吸附模式,其吸附能力的大小顺序为:轻壤土>轻粘土>中壤土>砂壤土>重壤土>紧砂土。3种表面活性剂在土壤中吸附量的大小顺序为:CTAB>TX-100>LAS。同一土壤中,萘的吸附量大于甲苯的吸附量。CTAB对甲苯和萘的解吸率最高可达27.5%和12.1%,TX-100对甲苯和萘的解吸率最高可达64.3%和48.8%,LAS对甲苯和萘的解吸率最高可达75.4%和56.8%,说明CTAB、TX-100和LAS均利于甲苯和萘在土壤表面的解吸,其解吸效果的大小顺序为:LAS>TX-100>CTAB。     

小麦秸秆生物质炭对碱性土壤中油菜生长和镉吸收的影响

为探讨小麦秸秆生物质炭对镉（Cd）污染碱性土壤的修复效果,采用序批式吸附试验和Cd污染土壤盆栽试验,研究了小麦秸秆生物质炭施用（1%,m/m）对碱性土壤吸附Cd的影响,以及对Cd污染土壤中油菜生长和Cd吸收的影响。结果表明：Cd在生物质炭上的吸附等温线非线性较强,生物质炭对Cd的表面吸附起主导作用,Cd在生物质炭上的分配系数（K_d）是在土壤上的1.5~3.0倍。生物质炭施用可促进土壤对低浓度Cd的吸附,0.1 mg·L^-1平衡浓度下K_d值提高了19.5%;生物质炭施用可抑制土壤对高浓度Cd的吸附,在10 mg·L^-1条件下K_d值降低了37.2%。生物质炭施用对土壤pH值影响不显著,但缓解了Cd污染对油菜生长的抑制作用,油菜生物量最高提高了45.0%,也抑制了油菜对Cd的富集,油菜富集Cd的量最高降低了40.6%;CaCl₂、Mg（NO₃）₂、NH₄OAC、HCl、DTPA和BCR1作为提取剂提取出土壤中Cd的量与油菜地上部分吸收Cd的量相关性较强（线性回归方程决定系数R²> 0.8）,而Mg（NO₃）₂萃取出土壤中Cd的量更能预测油菜地上部分吸收Cd的量。研究表明,小麦秸秆生物质炭有利于降低碱性土壤中Cd的生物有效性,但并非通过提高土壤pH值和吸附能力来实现。     

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。     

溶栓候选药物双吲哚海洋生物碱FGFC1的转化特性

研究新型海洋纤溶化合物FGFC1体外药物代谢动力学特征及其转化产物。从Wistar大鼠获得肝微粒体,lowry法检测肝微粒体蛋白浓度,HPLC方法检测FGFC1及其转化产物的增减,LC-MS/MS方法分析和鉴定FGFC1的转化产物,4-苯基-1,2,3-噻二唑、去乙酰环丙氯地孕酮、苯妥英钠和酮康唑为CYP450酶系亚型的选择性抑制剂。结果显示,FGFC1的体外代谢半衰期T_(1/2)=(96.25±2.3) min,固有清除率CL_(int)=(0.072 0±0.001 4)mL/(min·mg)。FGFC1的唯一转化产物是((2S,3S)-2-((E)-7,8-dihydroxy-4-methylnon-3-en-1-yl)-3,5,8-trihydroxy-2-methyl-3,4,8,9-tetrahydropyrano[2,3-e]isoindol-7 (2H)-one)(PIO),其分子质谱和片段峰(m/z)分别为463.20[M+C_2H_3N+H]~+和m/z 110.90[C_7H_8O+H~+H]~+、215.70[C_(13)H_(26)O_2+H]~+、337.00[C_(18)H_(27)NO_5]~+、337.00[C_(25)H_(31)NO_2]~+。苯妥英钠显著抑制肝微粒体酶系CYP3A4亚型,FGFC1的转化产物PIO被减少49.11%。研究表明,肝微粒体CYP3A4亚型酶系通过N-脱烷基反应、N-氧化反应和水解反应转化FGFC1为PIO。     

季胺盐化合物在水稻土中的吸附与淋溶行为

通过吸附批处理实验及土柱淋溶实验, 探讨了3种典型季胺盐化合物(QACs)十二烷基三甲基氯化胺(DTAC)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)及双十二烷基二甲基氯化胺(DDAC)在水稻土中的吸附和淋溶行为。结果表明, QACs(20 mg·L^-1)的吸附过程符合拟二级动力学方程(R₂>0.995),其有机碳分配系数(K_oc)为3056~36 245 mL·g^-1,与其分子量及碳链长度显着正相关(P<0.01),即其吸附性能强弱为DDAC>CTAB>DTAC.DDAC和CTAB为易吸附型污染物, DTAC为中等吸附型污染物。中性淋溶条件(pH=7)下, QACs(20 mg·kg^-1)难被淋溶, 土柱淋溶率为27%~41%,与其分子量及碳链长度显着负相关(P<0.01);酸性淋溶(pH=4)及去除土壤有机质条件下, QACs的淋溶能力均大幅提高, 土柱淋溶率分别为42%~63%及58%~74%.     

进料浓度对猪粪混合稻秆厌氧产甲烷特性的影响

为研究猪粪（Pig manure,PM）与稻秆（Rice straw,RS）的组配比例与进料的固形物（Total solid,TS）浓度对中温条件下厌氧产甲烷特性的影响,通过批次厌氧发酵试验摸清不同挥发性固体（Volatile solids,VS）配比（PM/RS=1：0、4：1、2：1、1：1、1：2、1：4、0：1）下的原料产甲烷规律,并选择VS配比（均以PM/RS计）为1：1、4：1的混合原料开展进料浓度（TS分别为4.6%、7.1%、9.6%、12.1%）梯度提升的连续厌氧发酵试验。结果表明：批次发酵试验中VS配比为4：1时产甲烷性能表现最好,产甲烷潜力（P值）、反应动力常数（k）、最大产甲烷速率（R_m）及甲烷产率达到峰值时间（t_max）分别为380.3 mL·g^-1 VS、0.098 d^-1、37.2 mL·g^-1 VS·d^-1、4.4 d。连续发酵试验中,在水力停留时间为30 d、VS配比为4：1时连续产甲烷性能更优,甲烷产率、产甲烷潜力转化率和容积产甲烷率分别达到354.8 mL·g^-1 VS、93.3%、0.88 L·L^-1·d^-1。但混合物料中猪粪比例越高,发酵系统的氨抑制风险也越高。在进料浓度达到12.1%条件下,VS配比为4：1时的游离氨浓度是VS配比为1：1时的1.47倍,达到223.2 mg·L^-1。研究表明,猪粪与稻秆混合原料VS配比为4：1（配比后的C/N=22~23：1）时,可提高发酵原料转化效率和容积产甲烷率;同时,进料TS浓度低于12.1%（有机负荷率为2.87 g VS·L^-1·d^-1）可降低厌氧发酵中的氨抑制,保证沼气工程稳定运行。     

EDTA强化盐生植物修复Pb、Cd和盐渍化复合污染土壤

为修复重金属和盐渍化复合污染土壤,采用温室盆栽实验,研究了EDTA强化盐生植物景天三七(Sedum aizoon L.)和翅碱蓬(Suaeda salsa)对土壤中Pb、Cd和盐分阴离子(NO_3~-、Cl-、SO_4~(2-))的去除效果。结果表明,EDTA能够促进盐生植物吸收和富集污染土壤中的Pb、Cd,当添加4 mmol·kg~(-1)的EDTA时,对于Pb、Cd中度污染土壤,景天三七对2种重金属的去除率分别为32.59%和36.47%,翅碱蓬分别为22.93%和29.36%;对于Pb、Cd和盐分阴离子复合污染土壤,景天三七对轻度污染土壤中2种重金属的去除率分别为41.37%和47.25%,翅碱蓬对中度污染土壤中2种重金属的去除率分别为36.42%和41.48%,景天三七对3种盐分阴离子的去除率表现为NO_3~-Cl-SO_4~(2-),而翅碱蓬对盐分阴离子的去除效果差异较小。景天三七的生物量明显大于翅碱蓬,植物抗逆性指标显示景天三七耐受Pb、Cd和盐分阴离子的能力更强。EDTA强化景天三七修复实际污染土壤,Pb、Cd的去除率分别达到37.87%和41.61%,NO_3~-、SO_4~(2-)和Cl-分别为59.22%、42.11%和51.65%,能够有效修复重金属和盐渍化复合污染土壤。     

水溶性腐植酸对石英砂负载氧化铁吸附苯并三唑的影响

水溶性腐植酸(DHA)对环境中污染物的吸附有重要影响。通过批实验研究了阳离子类型、DHA浓度等因素对石英砂负载氧化铁吸附DHA和苯并三唑(BTA)的影响。结果表明:在溶液pH为6.0时, 静电作用在石英砂负载氧化铁吸附DHA的过程中起重要作用, Freundlich模型能很好地描述石英砂负载氧化铁对BTA的吸附;DHA对石英砂负载氧化铁吸附BTA的影响程度与DHA浓度和电解质类型有关, 当DHA浓度在0 ~15.68 mg·L^-1范围时, 在以0.01 mol·L^-1 CaCl₂为背景电解质的溶液中, DHA浓度越大, 其促进BTA吸附越明显;DHA通过累积吸附作用, 促进石英砂负载氧化铁对BTA的吸附;在不同的电解质溶液中, 石英砂负载氧化铁对DHA的吸附量不同, 从而对石英砂负载氧化铁吸附BTA的影响也不同。     

纳米二氧化钛负载腐植酸对菲的吸附行为

为了研究腐植酸存在条件下纳米二氧化钛对水体污染物迁移的影响,提取两种代表性腐植酸(泥炭腐植酸和底泥腐植酸),研究了腐植酸存在条件下菲在纳米二氧化钛上的吸附行为。吸附实验采用批量平衡振荡法,考察吸附动力学、菲初始浓度以及环境因素(pH值和离子强度)对吸附的影响。结果表明:腐植酸负载到纳米二氧化钛的表面后,使纳米二氧化钛对菲的吸附能力显著提高,纳米二氧化钛对菲的吸附系数为6.71 L·kg-1,负载这两种腐植酸后吸附系数分别为715、348 L·kg-1,并且芳香碳含量高的腐植酸对吸附容量的增量效果明显高于脂肪碳含量高的腐植酸;负载腐植酸后对菲的吸附速率明显加快,吸附平衡时间由168 h减为48 h,并且吸附动力学符合二级动力学模型。体系的pH值和离子强度变化均能影响菲的吸附,可能与不同pH值和离子强度下附着在纳米二氧化钛表面的腐植酸结构不同有关;芳香碳含量高的腐植酸对吸附的影响作用更容易随pH值和离子强度的变化而改变,可能与其在不同条件下的结构变化有关。因此,在评价纳米二氧化钛的环境效应时,腐植酸以及环境因素的影响不容忽视。