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...     

阿特拉津在土表的紫外光降解行为研究

本文研究了阿特拉津在土壤表面的紫外光光解的动力学,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。在紫外光辐射下,阿特拉津在土壤表面降解速率常数为(0.09~0.17)/min,光解深度为0.1~0.3mm,半衰期为4~8min。     

纳米粘土矿物对阿特拉津的吸附-解吸特性研究

采用批量平衡实验,研究了纳米粘土矿物与原粘土矿物对除草剂阿特拉津的吸附解吸特陛。结果表明,粘土矿物对阿特拉津的吸附-解吸均能用Freundlich方程很好地拟合。随着溶液中阿特拉津浓度的增加,粘土矿物对阿特拉津的吸附量增加;粘土矿物粒径越小,吸附量越大,纳米粘土矿物的吸附量显著大于原粘土矿物。粘土矿物对阿特拉津吸附量大小顺序为：纳米SiO2）纳米蒙脱石〉凹凸棒石〉蒙脱石〉SiO2。粘土矿物对阿特拉津的解吸表现出一定的滞后效应,即粘土矿物吸附的阿特拉津越多,解吸的越少。粘土矿物对阿特拉津的解吸率大小顺序为：SiO2〉凹凸棒石〉纳米蒙脱石〉纳米SiO2〉蒙脱石。     

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。     

阿特拉津降解菌ADH-2的分离、鉴定及其特性研究

从长期施用阿特拉津的玉米地中采集土样,通过富集培养的方法分离出一株能以阿特拉津为唯一碳、氮源生长的细菌ADH-2,结合生理生化特陛及16SrRNA基因的相似性分析将其初步鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp．）。该菌在10h内对100mg·L-1阿特拉津的降解率为99．9％。外加氮源能促进菌株的生长,但对阿特拉津的降解有轻微的抑制作用。外加蔗糖和葡萄糖能显著促进菌株的生长,但对阿特拉津的降解表现出显著的抑制。而淀粉既能促进菌株的生长又能促进阿特拉津的降解。对其降解基因的初步研究显示,该菌含有trzN、atzB和atzC3个阿特拉津降解相关基因。通过与本实验室另外两株阿特拉津降解菌比较,菌株ADH-2具有更好的应用潜力。     

鲫鱼对除草剂阿特拉津的生物富集效应研究

采用半静态水质接触染毒法,研究鲫鱼（Carassius auratus）肝脏、肾脏和肌肉对不同质量浓度（0、0.1、0.5、1.0、5.0和10.0 mg·L^-1）阿特拉津的富集效应。结果表明,阿特拉津在鱼体中的富集速度较快;在试验所选浓度下,鲫鱼肝脏、肾脏和肌肉均在染毒后19 d即对阿特拉津达到富集稳态,但各个器官对阿特拉津的富集能力都较低。阿特拉津在肝脏、肾脏和肌肉中的富集系数均随着染毒浓度的增加而变小,呈现显著的负相关关系;其在肝脏、肾脏和肌肉中的最大和最小富集系数分别出现在最低（0.1 mg·L^-1）和最高（10.0 mg·L^-1）浓度组,最大富集系数分别为：13.08、11.00和6.02,最小富集系数分别为：5.22、4.37和2.94。而且,当阿特拉津暴露浓度相同时,鲫鱼不同组织器官对阿特拉津的富集能力存在差异,表现为：肝脏〉肾脏〉肌肉。     

几种吸附剂对阿特拉津的吸附及其 Zeta 电位特性研究

通过振荡吸附平衡试验,研究了蒙脱石、凹凸棒石、竹炭、木炭对阿特拉津的吸附行为,讨论了pH值、离子强度对吸附的影响,并考察了吸附剂表面的Zeta电位变化。结果表明,几种吸附剂对阿特拉津的吸附均符合Freundlich方程;竹炭、木炭的吸附能力明显高于蒙脱石和凹凸棒石。吸附剂对阿特拉津的吸附量随着悬液离子强度的增加而增加,在悬液pH一定(pH=6),离子强度为10-3mol/L NaNO3时,蒙脱石、凹凸棒石对阿特拉津的吸附量分别为538.30、609.68 mg/kg,当离子强度增加为10-2mol/L时,吸附量分别增至611.26、731.63 mg/kg;当离子强度由10-3增至10-1mol/L NaNO3时,竹炭、木炭对阿特拉津的吸附量有较多增加。当悬液pH在3~8范围时,几种吸附剂表面均带负电荷,其Zeta电位值随着pH的增加而增加,随离子强度的增加而减小。悬液离子强度一定时,随着pH的增加,吸附阿特拉津后吸附剂表面Zeta电位变化不显著。研究结果有助于从机理上解析吸附剂对有机污染物的吸附行为。     

阿特拉津和乙草胺在玉米和土壤中残留动态研究

采用田间试验和气相色谱-质谱(GC-MS)联用的检测方法研究了阿特拉津和乙草胺在玉米和土壤中的消解动态及最终残留规律。结果表明,该方法阿特拉津最低检出浓度为0.08 ng g-1,添加浓度在10~250 ng g-1范围内,回收率在85%~97%之间,相对标准偏差(RSD)在10.0%~14.4%之间;乙草胺最低检出浓度为0.40 ng g-1,添加浓度在10~250 ng g-1范围内,回收率在102%~109%之间,相对标准偏差(RSD)在9.7%~14.0%之间。阿特拉津和乙草胺在土壤中的消解动态方程分别为C=1942.7e-0.0492T和C=916.53e-0.0343T,降解半衰期分别为14.1 d和20.2 d。38%阿特拉津水悬浮液、900 g L-1乙草胺乳油剂用于玉米田除草,施药剂量分别为5.25~10.50 g hm-2、2.25~4.50 g hm-2,在玉米播种后出苗前施药,施药1次,收获期玉米籽粒中阿特拉津残留量低于0.08 ng g-1、乙草胺残留量低于0.40 ng g-1,土壤中阿特拉津残留量低于3.3 ng g-1、乙草胺残留量低于12.4 ng g-1,均满足相应的限量标准。     

木霉对阿特拉津的耐受性及酶活响应

本文研究了绿木霉(Trichoderma virens)和哈茨木霉(T. harzianum)在不同浓度阿特拉津处理下的生长速率、生物量和酶活特性。结果表明:阿特拉津对2种木霉菌的生长模式影响较小。在0.25 g L~(-1)浓度处理下,对绿木霉和哈茨木霉的生长速率影响不显著,木霉表现出较好的耐受性。绿木霉在0.65 g L~(-1)和0.75 g L~(-1)浓度时生长受到明显抑制。哈茨木霉在0.35 g L~(-1)浓度即受到显著抑制。绿木霉在0.25 g L~(-1)、0.35 g L~(-1)浓度处理下菌丝生物量与对照无显著差异,0.5 g L~(-1)、0.65 g L~(-1)、0.75 g L~(-1)浓度处理下菌丝生物量与对照差异显著;哈茨木霉在不同浓度处理下菌丝生物量与对照均具有显著差异,并且相同浓度处理绿木霉菌丝生物量大于哈茨木霉。绿木霉在不同浓度阿特拉津处理下均显示出很强的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,在高浓度阿特拉津下显示出很强的漆酶活性;哈茨木霉在不同浓度阿特拉津处理下也显示出比较强的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,但漆酶活性较低。可见在纯培养条件下,绿木霉和哈茨木霉对阿特拉津均具有一定的耐受性,其中绿木霉耐受能力稍强。     

土壤矿物和胡敏酸对阿特拉津的吸附-解吸作用研究

选取了6种土壤矿物(蒙脱石、高岭石、钙饱和处理蒙脱石、钙饱和处理高岭石、无定型氧化铁和无定型氧化铝),以及从土壤中提取纯化的3种胡敏酸为材料,采用批量吸附平衡法,研究土壤矿物和胡敏酸对阿特拉津的吸附特性。结果表明,各吸附剂对阿特拉津的吸附均能采用Frundlich方程进行较好地拟合(r≥0.982,p0.01)。胡敏酸对阿特拉津具有最大的吸附性能,其固-液分配系数(Kd值)随平衡浓度(Ce值)的变化基本恒定,吸附等温线呈线性(Frundlich方程常数N≈1),吸附以分配溶解作用为主,吸附可逆性较高。黏土矿物(特别是蒙脱石)对阿特拉津也具有较强的吸附能力,Kd值随Ce值增加而增加,吸附等温线呈S型(N1),吸附主要是通过表面亲水作用。无定型氧化铁铝的Kd值随Ce值增加而降低,当Ce达到一定水平后,Kd趋于恒定,吸附等温线呈L形(N1),吸附主要是通过无定型氧化物表面的羟基与阿特拉津分子间的化学键合作用,吸附可逆性最差。     

贵州红枫湖溶解有机质不同分离组分的卤代活性研究

饮用水使用氯化消毒产生的消毒副产物给人类健康带来了极大危害。利用XAD树脂与阴、阳离子交换树脂对贵州红枫湖水体中溶解有机质进行了富集分离,分成腐植酸、富里酸、疏水中性物质及亲水酸性、碱性及中性物质6种组分,比较了各组分在加氯消毒过程中卤代活性的大小及其三卤甲烷的生成情况,揭示了有机组分卤代活性与其结构之间的关系,并探讨了它们可能的来源,提出了相应的控制措施。结果表明,红枫湖水体溶解有机质以富里酸组分为主,占分离出总有机碳的56%。氯化消毒实验发现消毒副产物以三氯甲烷和一溴二氯甲烷为主,富里酸的卤代活性最强。结构分析显示各有机组分的卤代活性与紫外吸光系数和酚羟基含量之间具有显著相关性。6种分离组分的消毒副产物生成量中,富里酸是生成三卤甲烷的主要前驱物质,占消毒副产物总量的76%。有机组分的碳稳定同位素值与C/N比值表明,富里酸主要来自陆源有机物,其余组分兼有陆源和内源两种来源。因此,控制陆源污染是减少红枫湖消毒副产物前驱物的有效途径。     

紫外线－臭氧组合式营养液消毒机的设计及灭菌性能试验

为了充分利用紫外线、臭氧在封闭式无土栽培系统营养液消毒上的优势,设计、试制并检测了一种紫外线－臭氧组合式营养液消毒机。样机主要包括紫外线消毒器、4个文丘里射流器、臭氧发生器、自吸泵、ABS管路及自动控制设备等。工作时,灌溉后回收的营养液首先由自吸泵提高压力后以一定流量和速度通过文丘里射流器的喉管,在此由臭氧发生器产生的臭氧由于负压作用吸入并与营养液充分混合,从而杀灭营养液中的病原微生物;然后营养液再经过紫外线消毒器,在紫外线的照射下进一步杀灭病原微生物。对所研制的消毒机,用经过了180 d番茄栽培试验的营养液进行了UV、O3、UV+O3 3种方法的灭菌性能测试,结果表明：主要微生物（细菌、真菌、放线菌）总的消毒效果分别达到70.6%、15.9%和89.9%。可以看出,紫外线－臭氧组合式消毒,达到了比单一灭菌方法更好的灭菌效果,显现出了协同效应,可以较大幅度地提高消毒效率。     

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。     

Atrazine dissipation in a biobed system inoculated with immobilized white-rot fungi

Due to environmental concerns about accumulation of the herbicide atrazine in food products and water reservoirs, there is a need to develop safe and economical methods for its dissipation. The main aim of this study was to evaluate atrazine dissipation in a biobed system inoculated with immobilized white-rot fungi in a pelletized support (PS). All fungal isolates evaluated were efficient in colonizing the surface and inner parts of the PS, with no differences observed in the colonization over the assay. The highest atrazine dissipation (93%) was observed for Stereum hirsutum Ru-104 after 60 days of incubation. In contrast, the lowest atrazine dissipation (78%) was observed for the non-inoculated biobed over an identical period. Trametes versicolor HL01 was involved in the highest phenoloxidase activity. This activity indicates that inoculated and non-inoculated biobeds were biologically active over the incubation period. A high respiration rate in the biobed was observed when it was inoculated with S. hirsutum Ru-104. Inoculation of fungi on PS systems may be a coadjutant in the increase of fungal efficiency in enzymatic production.     

莠去津在吉林省不同土壤类型中的解吸特征

为了探究莠去津污染土壤中莠去津的解吸特性,通过批量平衡法,研究了莠去津在白浆土、黑土、盐碱土上的解吸特征及影响因子。结果表明:3种土壤类型中莠去津的解吸过程经历了快速解吸、慢速解吸、最终达到解吸平衡3个阶段,平衡时间为720min;采用准二级动力学方程拟合效果最好。Freundlich方程可以较好地描述莠去津在3种土壤中的解吸等温曲线(R~20.969)。ΔG0,ΔH0,ΔS0说明其解吸为自发吸热且无序的过程。莠去津在盐碱土中的解吸率最高,其次为黑土,白浆土解吸率最低。土壤pH升高或添加生物炭均能够降低莠去津在土壤中的解吸。     

三种森林土壤中莠去津对蚯蚓的毒性效应

通过研究三种不同森林土壤中蚯蚓对莠去津暴露的响应，为莠去津在林业上的科学使用和保护生态环境提供科学依据。采用室内实验的方法研究三种不同类型的森林土壤中莠去津对蚯蚓的影响，以40、80、160、320、480 mg/kg作为暴露浓度，暴露后于第0天，第7天，第14天，第21天，第28天，第35天分别测定土壤中蚯蚓鲜重和死亡率，于第0天和第35天测定土壤中蚯蚓体宽。结果表明，三种森林土壤中莠去津暴露浓度越高，暴露时间越长，对蚯蚓致死效应越强，对蚯蚓鲜重和体宽的抑制效应也越强，呈明显的时间-效应关系和剂量-效应关系。暴露浓度相同时，三种土壤中莠去津对蚯蚓死亡率、鲜重和体重的影响均表现为黄棕壤>雏形土>石灰土。莠去津对蚯蚓的毒性效应与土壤中有机质的含量之间具有明显负相关性，与全磷和有效磷的含量之间具有明显正相关性。研究结果揭示不同类型土壤中莠去津对蚯蚓的毒性作用具有明显差异，且与土壤的肥力具有显著相关性，其可为评估莠去津在农林业上使用的环境风险提供基础参考数据。     

阿特拉津对我国东北半干旱区黑钙土微生物活性影响研究

按照0.5～800 μg·g^-1 soil 施入量添加阿特拉津到黑钙土中培养54 d进行实验室培养试验,研究了阿特拉津对我国东北半干旱区黑钙土微生物量碳、土壤碳及氮矿化量、脲酶和脱氢酶活性影响。结果表明,阿特拉津添加到土壤中后,显著提高了（P〈0.05）土壤微生物量碳,增加了土壤碳及氮矿化量,提高土壤脱氢酶活性;多数情况下,各培养时间添加阿特拉津各处理间土壤脲酶活性的差异未达到显著水平（P〈0.05）。由此得出结论：土壤脱氢酶活性、土壤微生物量碳和土壤碳矿化量及氮矿化量是对阿特拉津处理土壤较敏感的生物学指标,适合作为半干旱区黑钙土微生物活性对阿特拉津响应的参数;而土壤脲酶活性不适合作为半干旱区黑钙土土壤微生物活性的指标,因为它不能敏感地反映阿特拉津作用下土壤脲酶活性差异。     

分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱联用快速检测玉米及土壤中莠去津残留

采用分散固相萃取（QuEChERS）为样品前处理方法,建立了超高效液相色谱-串联四极杆质谱快速检测玉米及土壤中莠去津残留分析方法。玉米及土壤样品经乙腈提取、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）分散固相（DSPE）净化后,应用超高效液相色谱/电喷雾串联四极杆质谱仪多离子反应监测（MRM）定量检测,分别以碎片离子m/z216〉146和m/z216〉174定性,以m/z216〉96进行外标法定量。结果表明,在0.005～0.5mg·kg^-1添加水平范围内莠去津的平均添加回收率在77.01%～112.62%之间,相对标准偏差在2.23%～8.43%之间,对莠去津的检出限（LOD）为0.39～0.91μg·kg^-1,定量检出限（LOQ）为1.33～3.02μg·kg^-1。该方法灵敏度高,操作简单,定量准确,测定浓度范围宽,可用于莠去津的残留分析。