双氟磺草胺在土壤环境中的归趋特征

为预测和评价双氟磺草胺对水资源及土壤环境的潜在风险提供依据,采用室内模拟试验方法,研究双氟磺草胺在不同土壤(黑土、红壤和水稻土)环境中的降解、吸附、淋溶以及在土壤表面的挥发性和光解性等归趋特征。结果表明:双氟磺草胺在吉林黑土、云南红壤与贵州水稻土中的降解符合一级动力学方程,其在3种土壤中的降解半衰期分别为12.8d、15.0d和12.6d,属于易降解农药;双氟磺草胺在3种土壤中的吸附符合Freundlich方程,Kd值(吸附常数)分别为1.83、1.14和0.537,3种土壤中均难吸附。经土壤薄层层析试验,当溶剂展开18cm时,双氟磺草胺在吉林黑土、云南红壤与贵州水稻土中主要分布在12~18cm、9~18cm和9~18cm土层中,其Rf值(比移值)均为0.917,极易移动。双氟磺草胺在土壤表面光解遵循一级动力学方程,Ct=4.355 8e-0.002 t,光解半衰期为346.5h,属于难光解农药。在(25±2)℃,气体流速为500mL/min的条件下,双氟磺草胺在土壤表面的挥发速率小于0.04%,属于难挥发农药。双氟磺草胺在土壤中难挥发、难光解、难吸附、易移动,但其在土壤中降解较快,对土壤环境的风险性小。     

甲氰菊酯农药环境行为研究

研究了甲氰菊酯的主要环境行为--吸附性、移动性、挥发性及土壤降解、水解和光降解的特性.结果表明,甲氰菊酯在土壤中的吸附为物理吸附,吸附常数(Kd)为:粉土43.89,壤土56.49和粘土80.94;在土壤中不易移动,难以挥发;在土壤中的降解半衰期为25.8～33.2 d;在pH 5,pH 7和pH 9的水溶液中的水解半衰期分别为33.0,48.4和20.8 d;在不同介质中的光降解速率为土壤＞玻片＞水体.     

毒死蜱在土壤中的环境行为研究

按照“化学农药环境安全评价试验准则”的规定,研究了毒死蜱在土壤中的主要环境行为——吸附性、移动性、挥发性及降解的特性。结果表明,土壤具有较强的吸持毒死蜱农药的能力,吸附常数(Kd)为:壤土213.51,粘土182.82和砂土157.01;毒死蜱属于在壤土、砂土中不易移动,在粘土中不移动的农药品种;毒死蜱在壤土和粘土属难挥发,在砂土属中挥发;毒死蜱在壤土、粘土和砂土中的降解半衰期分别为23.9d、12.6d和9.8d,属于易土壤降解的农药品种。     

异恶唑草酮在环境介质中的挥发、土壤吸附和水-沉积物系统降解特性

为评价异恶唑草酮的环境安全性,采用室内模拟试验方法,研究了异恶唑草酮在不同环境介质(空气、水和土壤表面)的挥发特性,在不同质地土壤(潮土、水稻土、黑土和红壤土)的吸附特性,和2种水-沉积物系统中的降解特性。结果表明:异恶唑草酮在潮土、水稻土、黑土和红壤土中的吸附均符合弗罗因德利希(Freundlich)方程,吸附常数值分别为0.640 6、1.376 2、0.816 9和1.289 5,在土壤中属于难吸附农药。异恶唑草酮在湖泊(杭州西湖)水-沉积物系统和河流(杭州运河)水-沉积物系统中的好氧降解和厌氧降解均符合一级动力学方程,好氧降解半衰期分别为73.7 h和75.3 h,厌氧降解半衰期分别为42.3 h和43.0 h,在水-沉积物系统中属于易降解农药。在20~25 ℃、气体流速为500 mL·min^-1的条件下,异恶唑草酮在空气、水和土壤表面的挥发率均小于1%,属于难挥发性农药。试验结果表明,异恶唑草酮在空气、水和土壤表面难挥发,在土壤中难吸附,在水-沉积物系统中降解快,环境风险较小。     

灭多威在土壤中的吸附、移动及降解行为

研究了灭多威在土壤中的主要环境行为--吸附、移动及降解特性.结果表明:灭多威在粉土、壤土和粘土中的土壤吸附常数Kd分别为1.08,5.43和11.56,属土壤较难吸附至难吸附的农药;在粉土、壤土和粘土中移动性分别表现为中等移动、可移动和极易移动;在粉土、壤土和粘土中的降解半衰期分别为16.9,32.8,15.1 d,属于土壤易降解的农药品种.     

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。     

氨唑草酮的水解、挥发及其在水-沉积物系统中的降解特性

为评价氨唑草酮的环境安全性,参照国家标准GB/T 31270-2014的要求,采用室内模拟法研究了氨唑草酮在不同温度和不同pH值缓冲溶液中的水解特性、在不同环境介质中的挥发特性,以及在2种水-沉积物系统中的降解特性。结果表明:氨唑草酮在25 ℃时,在pH值为4或7的缓冲液中水解半衰期均长于365 d,在pH值为9的缓冲液中水解半衰期为90.0 d,属于难水解至中等水解农药。在20~25 ℃、气体流速500 mL·min^-1的条件下,氨唑草酮在空气、水和土壤中的挥发率均小于1%,属于难挥发农药。氨唑草酮在湖泊(杭州西湖)水-沉积物系统和河流(京杭大运河)水-沉积物系统中的降解符合一级动力学方程,好氧降解半衰期分别为408 d和630 d,厌氧降解半衰期分别为248 d和990 d,在水-沉积物系统中属于难降解农药。     

烯效唑的光解、水解及在土壤中的降解特性研究

为研究烯效唑在在环境中的降解特性,采用室内模拟试验方法,测定了烯效唑在水体中光解、水解及其在3种不同类型土壤中的降解特性,并对其降解特性进行了评价.结果表明,常温(25℃)下,烯效唑在pH值分别为5.0、7.0和9.0 3种缓冲溶液中的210d内未发生显著的水解作用,其水解半衰期均大于1 a,属难水解性化合物;在人工光源氙灯条件下,该农药的光解半衰期仅为2.07 h,这说明烯效唑较易光解;烯效唑在江西红壤、河南二合土与东北黑土中的降解较慢,降解半衰期均大于3个月.烯效唑在土壤中较难降解.综上所述,烯效唑在环境中具有较强的稳定性,尤其在避光条件难以降解.因此应严格掌握其使用量和使用时期:同时建议加强对烯效唑残留的跟踪监测.     

咪草烟在不同土壤和水体中的残留动态研究

采用HPLC法研究了咪草烟在不同土壤和不同自然水体中光化学降解动态。研究表明,在高压汞灯照射下,不同土壤中咪草烟的光解半衰期是砂姜黑土<黄潮土<黄褐土<砖红壤<红壤,半衰期分别为45.015、5.01、61.349、9.01和106.63 min;不同水体中咪草烟光解半衰期是湖水<井水<水库水<三蒸水<稻田水,半衰期分别为35.73、43.054、6.521、21.60和150.67 min。说明pH值、有机质及环境中的其他物质等环境条件对咪草烟降解速度有影响。     

八氯二丙醚在土壤表面的紫外光解动力学研究

以紫外灯为光源,研究了八氯二丙醚在土壤表面的光化学降解动态以及不同因子对其光解的影响。结果表明,八氯二丙醚在土壤表面的光解动态符合化学反应一级动力学方程。八氯二丙醚在不同类型土壤中的光解速率为红壤>潮土>水稻土,光解半衰期分别为11.44、14.00h和20.63h。八氯二丙醚在中性土壤中光解速率最快,在偏酸或偏碱性土壤中光解半衰期均明显延长。土壤含水量增加,有利于八氯二丙醚的光解,干燥土壤(含水量为2%)中八氯二丙醚的光解半衰期是潮湿土壤的1.3~2.6倍。当土壤中八氯二丙醚添加浓度为0.2~10mg·kg-1时,其光解速率与添加浓度呈负相关关系;不同添加剂量的催化剂TiO2对八氯二丙醚的光解均表现出明显的光敏化作用,光解速率常数提高1.6~2.4倍。研究结果将为明确八氯二丙醚在土壤中的环境行为及其环境安全性评价提供科学依据。     

土壤和水中啶氧菌酯的环境行为研究

通过对啶氧菌酯在三种典型土壤(潮土、褐土和红壤土)和水中挥发性、光降解和淋溶性的研究,明确了其环境行为。啶氧菌酯在三种土壤表面和水中,24 h吸收液中未检测到挥发的啶氧菌酯;啶氧菌酯在三种土壤表面的光降解半衰期分别为潮土26.70h、褐土32.80 h和红壤土12.80 h,在水中的光解半衰期为3.20 h;啶氧菌酯在三种土壤中的迁移率分别为潮土0.083、褐土0.08、红壤土0.25。结果表明:啶氧菌酯在三种土壤和水中均难挥发,在土壤表面难光降解,而在水表面较易光降解;在潮土和褐土中移动性等级为不移动,而在红壤中移动性等级为不易移动。综上认为,啶氧菌酯在三种土壤中稳定性高、迁移率低,长期高频次施容易导致土壤中啶氧菌酯累积,而在水中易于降解,不容易累积。     

Model Research on the Effect of Surface Film on Ammonia Volatilization from Rice Field

Pan and field experiments were conducted to investigate the effect of surface film on ammonia volatilization from water and paddy soil. The results showed that the addition of the surface film on floodwater reduced the rate of ammonia volatilization, however, the reduction of the latter varied greatly with its rates of addition. Jayaweera-Mikkelsen ammonia volatilization model with the introduction of a parameter Kf, a relative measure of the resistance of the surface film on ammonia volatilization, was used to elucidate the effectiveness of the surface film on lowering ammonia volatilization. The Kf value was calculated from the results obtained in the pan experiment with different rates of surface film addition. With the modified model and the optimized Kf value, the effects of the surface film in reducing ammonia volatilization under different environmental conditions were simulated and analyzed. However, it was found that the simulation was not satisfactory in the field experiment and the parameter Kf should be further tuned so as to improve the simulation and to optimize the addition rate of the surface film in field conditions.     

沼液在稻田的精确施用及其环境效应研究

为探究沼液在稻田中的适宜用量,通过田间试验,研究不同氮素水平的沼液(0、90、157.5、225、292.5、562.5 kg·hm~(-2))对水稻产量、氮素利用率、田面水无机氮动态变化、土壤残留无机氮以及稻田氨挥发的影响。结果表明,水稻籽粒产量随沼液氮素施用量的变化符合线性加平台模型,沼液在水稻种植中的最佳氮素施用量为213.9 kg·hm~(-2);施用沼液显著增加了田面水铵态氮浓度,施用沼液3 d后,田面水铵态氮浓度迅速降低,而田面水硝态氮初始浓度无明显变化;稻田氨挥发总量随沼液氮素施用量的增加而显著增加,且主要集中在沼液施用后的一周内,氨挥发所引起的氮素损失占沼液氮素量的14.52%~17.64%;等氮量施用的沼液和化肥相比,水稻产量、氮素利用率、氮素农学生产率和土壤残留无机氮均无显著差异,而单位稻谷产量的氨挥发量显著降低22.6%。由此可见,稻田合理施用沼液具有较好的经济效益和环境效益。     

施肥深度、灌水条件和氨挥发监测方法对氮肥氨挥发特征的影响

[目的]研究施肥深度、灌水条件和氨挥发监测方法对土壤氮肥氨挥发损失特征的影响,为评估田间原位监测试验结果提供依据.[方法]通过微区试验模拟大田基肥和追肥氨挥发条件.[结果](1)在轻度盐演化土壤上,氨挥发速率和损失累积量随着施肥深度的增加而降低,氮肥深施土壤10cm氨挥发降低到施氮量2;以下,可有效控制氮肥氨挥发损失;氨挥发持续时间随着施肥深度的增加而缩短.(2)施肥后延迟灌水情况下,初始含水量高的土壤比含水量低的土壤氨挥发损失大;在同等条件下,延迟灌水会增加氮肥氨挥发损失;随着灌水量的增加,氨挥发损失降低;(3)3种氨气吸收方法比较结果显示,密闭法检测值远低于抽气法和通气法;在试验区域和试验条件下,抽气法和通气法监测结果较为接近.[结论]施肥深度和灌水条件是否与当地大田操作一致,是氨挥发测定值能否反映田间真实值的关键;三种监测方法对氨挥发田间原位监测是系统影响,密闭法结果偏低,抽气法是否反映田间真实值与抽气速率相关;通气法不需动力,可适用于田间多处理试验.     

桂林寨底地下河农业系统氮流失估算

为评价岩溶区面源污染对漓江的影响,通过对地下径流、氨挥发和农产品等途径输出氮的计算,估算了桂林寨底地下河农业系统氮流失量.结果表明,寨底地下河农业系统年流失氮1.03×10⁵ kg,其中地下河水土流失损失氮4.37×10⁴ kg,氨挥发逸失氮3.91×10⁴ kg,农产品输出氮2.06×10⁴ kg.随地下河水流失的溶解态氮为2.62×10⁴ kg,且其中99%为硝态氮,比30年前增加了约8倍,而泥沙吸附态氮为1.75×10⁴ kg;地下河水土流失损失氮90%以上出现在雨季,且上半年以化肥源氮为主.受石灰土酸碱度的影响,56.5%氨挥发主要发生在稻田.鲜桃输出了农产品中39.8%的氮,这是系统内大力发展桃种植产业的结果.该系统流失氮的80%最终以水溶态、气态进入地表水和大气环境,因而加剧了漓江的环境压力.     

保水剂对氮肥氨挥发和氮磷钾养分淋溶损失的影响

采用“静态吸收法”和“土柱淋溶法”室内模拟试验,研究了保水剂施入土壤后对尿素氨挥发以及对尿素、磷酸一铵、氯化钾养分淋溶损失的影响.结果表明,土壤中施入保水剂后,尿素氨挥发量显著降低,并随着保水剂用量的增加效果更加明显.氨挥发量的降低与土壤含水量、土壤脲酶活性和土壤pH有关.土壤含水量较高时,土壤脲酶活性和土壤pH较低,尿素氨挥发量也较少,土壤含水量为田间持水量的75%和100%时,施用0.05%～0.80%的保水剂,尿素累积氨挥发量分别较不施保水剂处理减少8.97%～47.65%和16.78%～72.40%.土壤中施入保水剂同样能减少氮、磷、钾养分的淋溶损失,对于氮、钾养分来说,随着保水剂用量的增加,养分淋失量显著减少,但对于磷素养分来说,养分淋失量并不随着保水剂用量的增加而减少.施用0.05%～0.20%的保水剂时,氮、磷、钾养分累积淋失量分别较较不施保水剂处理减少13.60%～39.62%、28.31%～16.96%和6.76%～24.55%.     

保护性耕作对冬小麦-夏玉米农田氮肥氨挥发损失的影响

【目的】保护性耕作有利于水土保持和提高土壤有机碳库,而对氮素氨挥发的影响并不是很清楚。研究长期定位试验下华北农田施肥后氨挥发发生规律,探索保护性耕作条件下的氮素利用率。【方法】采用间歇动态箱式法对翻耕、旋耕和免耕3种耕作方式下冬小麦-夏玉米农田氨挥发通量及其影响因素进行比较研究。【结果】相对于翻耕和旋耕处理,免耕显著促进了小麦季和玉米季地表追肥的氨挥发,但显著降低了小麦基肥期的氨挥发速率。翻耕、旋耕和免耕下小麦-玉米全生育期氨挥发损失量为15.8、18.4和28.6 kg?hm-2?a-1,分别占施肥量的4.9%、5.7%和8.8%。实验室培养分析表明,免耕和旋耕显著提高了表层（0—5 cm）土壤脲酶活性,加速尿素水解为NH4+,从而促进氨挥发。【结论】免耕条件下,肥料表施易发生氨挥发,采用一次性深施是减少免耕氨挥发的有效途径之一。     

稻田氨挥发损失及减排技术研究进展

氨挥发是稻田氮素损失的主要途径,不仅降低了氮素利用率,还通过促进PM2.5形成和大气氮沉降造成严重的环境问题。本文通过查阅文献,分析了稻田系统氨挥发损失现状及相关影响因子,评价了国内外普遍采用的调整氮肥类型、有机废弃物资源化、添加土壤调理剂和优化水肥管理4种氮素减排措施的优劣,探讨了目前稻田氨挥发减排研究中存在的不足,为后期研究稻田氨挥发减排提供参考。     

不同表面分子膜材料抑制稻田氨挥发的效果及其作用途径

表面分子膜是抑制稻田氨挥发的一种经济环保的手段,但适宜膜材料的选取及作用途径尚未明确,为此,试验选取聚乳酸(PLA)、玉米蛋白、Span60为表面分子膜材料,根据材料的溶解度和成膜状态确定各材料添加比例,PLA添加比例为2、4、6、8 g·m~(-2)(以干性物质计,下同),玉米蛋白1、2、4、8 g·m~(-2),Span60 1、2、4、6 g·m~(-2)。通过开展控温培养试验,比较不同分子膜材料对氨挥发的控制效果及其主要作用途径。结果表明,PLA、玉米蛋白、Span60三种材料均降低了肥后一周内的氨挥发排放量,降低比例分别为6.61%～18.10%、6.71%～21.78%、4.32%～9.51%。PLA、玉米蛋白通过降低田面水铵态氮浓度和pH值共同作用抑制氨挥发,含2 g·m~(-2)的玉米醇溶蛋白和含8 g·m~(-2)的PLA对氨挥发有较好的抑制作用,与对照相比可分别降低氨挥发排放量12.46%和9.61%;Span60主要通过降低田面水铵态氮浓度抑制氨挥发,但添加比例过高会增加田面水铵态氮浓度,最佳添加比例为1 g·m~(-2),与对照相比可降低氨挥发排放量5.63%。研究表明,玉米蛋白(2 g·m~(-2))是较适宜的氨挥发表面分子抑制材料,但其田间实际效果还有待于进一步验证。