精异丙甲草胺在土壤中的吸附行为及环境影响因素研究

采用平衡振荡法研究了精异丙甲草胺在粘壤土、粘土及砂壤土中的吸附和解吸附行为。结果表明,3种土壤的吸附等温线均属L型并符合Freundlich模型,吸附常数(Kf)分别为4.01、6.15及8.62,且Kf 和1/n(n为经验常数)的乘积与土壤有机质含量呈正相关性。解吸附实验结果表明,精异丙甲草胺在土壤中的解吸附与吸附并不一致,显示出明显的滞后性。温度及pH值等环境因素对吸附影响的结果显示,随温度升高精异丙甲草胺在土壤中的吸附量有所减少,中性环境下土壤吸附量较低。     

双氟磺草胺在不同类型土壤中的吸附与淋溶特性研究

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。采用批量平衡法和土柱淋溶法,研究了双氟磺草胺在小麦种植区3种代表性土壤中的吸附和淋溶特性。结果表明:双氟磺草胺在安徽黏土、山东砂质壤土和河南砂质黏壤土中的吸附规律均可以较好地用Freundlich方程描述,其吸附系数(Kf)在0.39~0.62之间;土壤有机碳归一化吸附系数(Koc)在66.91~81.35之间,表明双氟磺草胺在3种土壤中均属于难吸附型;吸附自由能(ΔG)在-10.90~-10.42kJ/mol之间,均属于物理吸附。双氟磺草胺在3种土壤中的淋出率在71.7%~74.1%之间,说明其在3种土壤中的淋溶性均较强。双氟磺草胺初始添加量和腐殖酸对淋出率具有一定影响。综合试验结果,认为双氟磺草胺在3种土壤中的吸附和淋溶可能受土壤有机质含量、黏粒含量、阳离子交换量和土壤pH值等多个因素的综合影响,其对地下水的污染风险较大,因此应引起高度重视。     

鱼藤酮在3种土壤中的吸附-解吸附特性

为了综合评价鱼藤酮在土壤环境中的吸附-解吸附特性,采用批量平衡法,系统研究了鱼藤酮在砂壤土、黏壤土及壤土3种农业土壤中的吸附-解吸附行为。结果表明,鱼藤酮在3种土壤中的吸附-解吸附行为符合Freundlich模型 (R2≥0.946 8),吸附常数 (K_f-ads) 在1.52~11.39之间,吸附能力为:黏壤土 > 砂壤土 > 壤土;而解吸附常数 (K_f-des) 在1.02~4.55之间,解吸附强弱次序为壤土 > 黏壤土 > 砂壤土。鱼藤酮在砂壤土、黏壤土和壤土3种土壤中有机碳吸附常数 (K_OC) 分别为982、101 7和219,而滞后系数 (H) 分别为0.687 3、0.556 9和0.892 3,表明鱼藤酮在黏壤土及砂壤土中移动性较弱,有正迟滞作用,而在壤土中移动性较强,无迟滞作用。该研究将对鱼藤酮的环境风险评估具有一定的理论指导意义。     

低分子量有机酸对粘土矿物吸附二氯喹啉酸的影响

采用批量平衡法,研究了6种低分子量有机酸(柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、草酸和丁二酸)对3种粘土矿物(高岭土、蒙脱石、凹凸棒石)吸附二氯喹啉酸的影响。结果表明:当低分子量有机酸存在时,供试3种粘土矿物对二氯喹啉酸的吸附过程可用Linear和Freundlich吸附等温方程描述,且Freundlich方程的拟合效果更好。供试6种有机酸对二氯喹啉酸在高岭土中吸附量的影响程度从低到高依次为苹果酸<柠檬酸<草酸<乙酸<酒石酸<丁二酸,在蒙脱石中的顺序为乙酸<草酸<苹果酸<丁二酸<酒石酸<柠檬酸,在凹凸棒石中的顺序为乙酸<丁二酸<草酸<苹果酸<酒石酸<柠檬酸。不同浓度低分子量有机酸对3种供试粘土矿物吸附二氯喹啉酸均能产生显著的影响,但影响程度因粘土矿物和有机酸种类的不同而有较大差异。     

三氟苯嘧啶在5种土壤中的吸附与解吸附行为

为研究三氟苯嘧啶的吸附-解吸附特性,采用振荡平衡法研究了三氟苯嘧啶在采集于吉林通化、江苏扬州、江西萍乡、广西南宁和海南海口等地的5种土壤中的吸附-解吸附行为及其环境影响因素。结果表明:三氟苯嘧啶在土壤中的吸附动力学符合Elovich模型,吸附和解吸附等温线符合Freundlich模型,吸附常数在1.886~7.626。温度的升高更有利于吸附,土壤对三氟苯嘧啶的吸附主要是物理吸附;随着溶液中pH值的升高,土壤对三氟苯嘧啶的吸附能力逐渐下降。除广西南宁黏壤土外,三氟苯嘧啶在5种土壤中的解吸附过程中存在滞后现象,不易在土壤中长期积累,具有一定的迁移特性。     

施磷对不同生育期棉田土壤磷素吸持特性的影响

以两种质地棉田土壤为材料,研究不同施磷处理对不同生育期棉田土壤磷吸附与解吸的影响.结果表明:各生育期磷素等温吸附曲线与Langmuir,Temkin和Freundlich方程拟合度均达极显著水平,尤以Freundlich方程拟合度最高,相关系数均在0.96以上;磷的吸附饱和度(DPS)、零净吸附浓度磷(EPC_0)、吸附量、解吸量和解吸率随施磷量的增加均呈增长趋势,而标准需磷量(SPR)呈下降趋势;以Freundlich方程估算原状棉田土壤各个生育期的需磷量,壤质棉田苗期、花铃期和吐絮期的需磷量(按含P_2O_5 46%的磷肥折算)分别为143.7,137.4 kg/hm~2和160.2 kg/hm~2,砂壤质棉田苗期、花铃期和吐絮期的需磷量分别为106.6,251.1 kg/hm~2和173.0 kg/hm~2.     

嗪吡嘧磺隆在土壤中的吸附特性及其吸附过程模型的建立

磺酰脲类除草剂是应用较为广泛的农药之一,其在土壤中迁移、降解、转化和滞留等多个过程受其吸附、解吸行为的影响。本文以嗪吡嘧磺隆为研究对象,采用批量平衡法研究了其在8种不同类型土壤中的吸附、解吸附行为。结果表明:嗪吡嘧磺隆与土壤溶液接触4 h内为快速吸附阶段。Freundlich模型可较好地拟合嗪吡嘧磺隆在土壤中的等温吸附解吸过程,相关系数 (r) 值在0.9584~0.9973之间。8种土壤对嗪吡嘧磺隆的吸附能力均为弱,吸附常数 (K_f-ads) 在0.281~3.515之间。其中,以黑龙江白浆土对嗪吡嘧磺隆的吸附能力最强,且远高于其他土壤。除广西赤红壤外,嗪吡嘧磺隆在其他7种类型土壤中的滞后系数 (H) 均小于1,解吸过程存在滞后现象,存在潜在环境风险。单因素试验结果表明,嗪吡嘧磺隆在土壤中的吸附行为受腐殖酸的影响极显著 (P＜0.01),受pH值和Mn2 + 的影响显著 (P＜0.05),受高岭土和稻壳生物炭的影响不显著 (P＞0.05)。采用中心复合试验设计,建立了具有一定预测功能的嗪吡嘧磺隆在土壤中的吸附过程BP神经网络模型,并进行了验证,拟合结果较好。     

除草剂甲基磺草酮在土壤中的吸附特性

利用平衡振荡法研究甲基磺草酮在不同土壤中的吸附及其影响因素。结果表明,甲基磺草酮在2种供试土壤上的吸附性能较好地用Freundlich方程拟合,吸附常数K_d5,吸附性能较差;甲基磺草酮在盐城市、宜兴市土壤中温度为25℃时的吸附自由能分别为-18.23、-13.53 kJ/mol;甲基磺草酮在土壤中的吸附以物理吸附为主,该吸附过程是自发进行的;ΔH0,说明该反应为吸热反应,温度升高,有利于反应进行。     

塿土不同发生层铬（Ⅵ）吸附特性及还原容量研究

研究了土娄土对Cr( )的吸附特性、影响因素及还原容量。结果表明:1土娄土不同土层对Cr( )的吸附量大小顺序为粘化层>犁底层 老耕层>耕层>钙积层;土壤对Cr( )的吸附量与土壤中Fe2O3、粘粒含量和pH有关;2土娄土中Cr( )被吸附的主要形态是HCrO4-;3土壤对Cr( )的等温吸附可以用Langmuir模型和Freundlich模型较好描述。根据Langmuir模型求得土娄土粘化层对Cr( )的最大吸附量最高,为228.3μg/g;4土娄土各土层的测定还原容量在9323～17318mg/kg之间,与土壤有机质有关;土娄土各土层对Cr( )的有效(条件)还原容量只有其测定还原容量的1/1844-1/3586。     

三种拟除虫菊酯类农药在砂土和壤土中的淋溶行为

采用土柱淋溶法和气相色谱法研究了3种拟除虫菊酯类农药三氟氯氰菊酯、联苯菊酯和高效氯氰菊酯在热带地区主要土壤类型砂土和壤土中的淋溶特性。结果表明:3种拟除虫菊酯类农药在砂土和壤土中主要残留于第1段土壤 (0～5 cm) 中,且驻留量随土壤深度增大而减少。三氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯和联苯菊酯在砂土中的R_i值分别为52.86%、94.73%和83.19%,在壤土中的R_i值分别为54.70%、77.28%和55.33%,均大于50%。根据农药在土壤中的淋溶性等级划分标准,3种药剂均属于难淋溶农药,不易对地下水造成污染。本研究结果可为热带地区土壤和地下水中农药污染修复提供参考。     

西北旱作农田黄土对Pb(Ⅱ)的吸附-解吸行为研究

采用静态批次试验法研究西北旱作农田黄土对Pb(Ⅱ)的吸附等温线和动力学特性,通过正交试验揭示Pb(Ⅱ)的解吸行为。结果表明:黄土对Pb(Ⅱ)的吸附过程更好地符合Langmuir等温线方程和准二级动力学方程,拟合系数R2分别为0.9937和0.9964;Langmuir方程计算得出的黄土对Pb(Ⅱ)的最大吸附量qm为17.0068mg/g。吸附过程自发、吸热,反应后体系自由度略有增加。对比极差R值发现:影响解吸过程的主要因素为水土比和解吸时间,在水土比为150mL/g、解吸时间为3 h、解吸液pH值为5和解吸温度为288 K时,Pb(Ⅱ)的平均解吸率r为50.15%。去除有机质农田黄土对Pb(Ⅱ)的吸附量qe仅为6.6814mg/g,推测有机质在Pb(Ⅱ)的去除过程中有重要贡献。     

保水剂对不同质地土壤保肥性影响的研究

试验在三种不同质地的土壤中加入不同用量的保水剂和相同用量硫酸钾进行,利用花盆试验研究保水剂不同用量对不同质地土壤保持养分能力的影响。结果表明,(1) 保水剂能降低土壤淋洗液中钾离子浓度,且钾离子浓度与保水剂用量呈负相关,表明保水剂对三种质地土壤保持钾素的能力都有所提高;(2) 保水剂对三种质地土壤养分保持能力的影响大小程度依次为砂土、壤土、粘土;(3) 保水剂使土壤中硫酸钾残留量都较对照显著提高,砂土、壤土和粘土中分别加入0.25%保水剂较对照分别节钾25.51%、4.70%和2.06%。试验表明保水剂具有显著的保肥效果,在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失,从而对土壤的持肥能力有较明显的增加作用。     

不同种类化肥对塿土吸附解吸铅、镉行为的影响

通过塿土对重金属Pb和Cd的吸附解吸试验,研究了5种不同类型氮、磷化肥对重金属Pb、Cd的吸附解吸特性的影响。结果表明:在吸附过程中,添加不同种类肥料能够改变塿土对Cd的吸附量,对Pb影响不大;土壤对Pb~(2+)的等温吸附曲线用Langmuir方程拟合效果好,对Cd的吸附曲线用Freundlich和Langmuir方程拟合均能达到显著水平(P0.01);由Langmuir方程拟合得到的最大吸附量可以看出,除磷酸二氢钾促进了土壤Cd的吸附,其余肥料的添加均抑制了土壤对Pb、Cd的吸附量。在解吸过程中,Pb的解吸过程受肥料影响显著,含磷肥料能促进铅解吸率的增大,解吸率最高可达90%以上。由于添加不同类型的肥料影响了土壤对Pb、Cd的吸附和解吸过程,因此,在已经受到Pb、Cd污染的农田进行耕作时,应谨慎选择施用对Pb、Cd影响强烈的磷肥,以避免增加Pb、Cd的迁移对作物造成危害。     

不同形态氧化铁对黄土性土壤吸附铅的影响

针对土壤含氧化铁的普遍性以及氧化铁对土壤理化性质的重要影响,探求氧化铁对土壤吸附重金属离子的作用与影响。采用了化学选择性溶提技术,分别去除黄土性母质上发育的古土壤、淋溶褐土和黄褐土中不同形态的氧化铁,采用了等温吸附试验,并以Langmuir和Freundlich方程拟合参数为指标,分析去除不同形态氧化铁前后土壤对Pb~(2+)的吸附特征。结果表明:原土壤对Pb~(2+)的吸附曲线逐渐递增,并无明显阶段特征,且更符合Freundlich方程;而去除不同形态氧化铁后的3类土壤对Pb~(2+)的吸附曲线均为L型,阶段特征显著,更加符合Langmuir方程,且土壤对Pb~(2+)的亲和力(KL)成倍增加;去除络合态铁和无定形氧化铁后,土壤对Pb~(2+)的最大吸附量均有不同程度增加,其中去除无定形氧化铁之后,古土壤对Pb~(2+)的最大吸附量增幅最大,增加了14.71 mg·g-1;去除游离态氧化铁后古土壤、淋溶褐土对Pb~(2+)的吸附量分别下降了5.95、3.10 mg·g-1,黄褐土对Pb~(2+)的吸附量则增加了2.98 mg·g-1。土壤中氧化铁对Pb~(2+)吸附能力与吸附容量的影响不完全依赖于氧化铁的含量,在很大程度上依赖于土壤中氧化铁的形态。对于不同氧化铁形态的土壤采用相应的化学溶提技术,能够获得具有较高吸附性能的粘土矿物环境材料。     

(土娄)土不同发生层铬(Ⅵ)吸附特性及还原容量研究

研究了(土娄)土对Cr(Ⅵ)的吸附特性、影响因素及还原容量.结果表明:①(土娄)土不同土层对Cr(Ⅵ)的吸附量大小顺序为粘化层＞犁底层+老耕层＞耕层＞钙积层;土壤对Cr(Ⅵ)的吸附量与土壤中Fe2O3、粘粒含量和Ph有关;②(土娄)土中Cr(Ⅵ) 被吸附的主要形态是HCrO4-;③土壤对Cr(Ⅵ)的等温吸附可以用Langmuir模型和Freundlich模型较好描述.根据Langmuir模型求得土娄土粘化层对Cr(Ⅵ)的最大吸附量最高,为228.3 μg/g;④(土娄)土各土层的测定还原容量在9 323～17 318 mg/kg之间,与土壤有机质有关;(土娄)土各土层对Cr(Ⅵ)的有效(条件)还原容量只有其测定还原容量的1/1844-1/3586.     

烟嘧磺隆在土壤中的吸附及与土壤性质的相关性研究

采用平衡振荡法研究了烟嘧磺隆在8种不同类型土壤中的吸附,结果表明,其吸附过程均符合经典的Freundlich模型,最大吸附常数为6.891,最小吸附常数为0.798。根据土壤有机吸附常数和吸附自由能的大小对该除草剂的移动性能进行了评价,认为其在8种土壤中均以物理吸附为主,且具有中等或较高的移动性能。通过对吸附常数Kf与土壤有机质含量、粘土含量和pH值的关系进行分析,发现土壤有机质含量、粘土含量和pH值在吸附过程中均属支配因素,Kf与土壤有机质含量、粘土含量呈正相关,而与土壤pH值呈负相关。     

生物炭对土壤酶活性和糜子产量的影响

为探讨生物炭对土壤主要酶活性和糜子产量的影响,采用糜子盆栽种植方式,分别在砂土、壤土和盐土三种土壤上设置了生物炭施用量为B0(0 t·hm-2)、B15(15 t·hm-2)、B30(30 t·hm-2)、B45(45 t·hm-2)和B60(60 t·hm-2)五个水平。结果表明:砂土、壤土和盐土这三种土壤分别对应生物炭用量为45 t·hm-2、45 t·hm-2和30 t·hm-2时土壤总体酶活性(Et)达到最高,并且盐土、砂土和壤土的总体酶活性指标最大值分别比相应对照B0增加16.59%、7.29%、4.07%,说明生物炭对盐土酶活性的影响显著高于砂土,砂土高于壤土;在砂土中施用生物炭后,对糜子有明显的增产效果,而壤土和盐土上增产效果不显著;生物炭的施用还促进了砂土中糜子生物量的积累,并且在壤土上糜子的生物量的积累高于盐土和砂土。总之,在土壤中施用生物炭,不仅可以促进糜子增产,增加土壤总体酶活性,还可以改良土壤生物学特性。     

啶虫脒和阿维菌素在4种不同类型土壤中的吸附及迁移

采用薄层层析和平衡振荡法,分别测定了啶虫脒和阿维菌素在紫色土、砖红土、黄壤土和黑土4种不同类型土壤中的迁移率(Rf )和吸附常数(Kd),比较了2种农药在单用及混用下迁移和吸附行为的差异。结果表明:2种农药在单用及混用下的迁移行为几乎不存在差异,在4种土壤中的Rf 值大小顺序均为:黄壤土>紫色土>黑土>砖红土;2种农药的吸附过程均符合经典的Freundlich模型,混用时阿维菌素对啶虫脒的吸附无影响,但啶虫脒的存在会减少土壤对阿维菌素的吸附,表现为竞争吸附作用。     

新型杀菌剂丁吡吗啉的生物活性及作用方式初探

丁吡吗啉是一种结构新颖的杀菌剂,化学名(E)-3-(2-氯吡啶-4-基)-3-(4-叔丁基苯基)-丙烯酰吗啉。室内生物测定结果表明,在离体条件下,丁吡吗啉对致病疫霉Phytophthora infestans、辣椒疫霉Phytophthora capsici、立枯丝核菌Rhizoctonia solani、古巴假霜霉Pseudoperonospora cubensis等重要植物病原菌均有很好的抑制活性,其对致病疫霉、辣椒疫霉、立枯丝核菌菌丝生长的抑制中浓度(EC50)分别为1.38±0.06、0.72±0.05和4.44±0.03 μg/mL,对古巴假霜霉菌孢子囊萌发的抑制中浓度为5.33±0.05 μg/mL;但其对尖镰孢萎蔫专化型菌Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum、轮纹大茎点菌Macrophthoma kawatsukai、玉蜀黍赤霉Gibeberlla zeae的菌丝生长无抑制效果。用400 μg/mL的丁吡吗啉药液喷雾处理番茄幼苗,分别在施药后1、3和8 d接种致病疫霉的游动孢子,其对番茄晚疫病的防效分别为94.2%、90.8%和78.1%,说明丁吡吗啉在防治番茄晚疫病中具有较好的保护作用和一定的持效期。     

毒死蜱和氰戊菊酯在土壤中的吸附与迁移

为评估被用作白蚁预防药剂的毒死蜱和氰戊菊酯在土壤中的移动性,采用平衡吸附法和薄层层析法分别测定了两种农药在浙江宁波地区的东钱湖土(粉砂质壤土)、青岭土(粉砂质壤土)和象山土(粉砂质黏壤土)3种土壤中的吸附常数(Kd)和迁移率(Rf)。结果表明,两种供试药剂在东钱湖土中的吸附等温线线性化程度均较高,而在青岭土和象山土中的吸附等温线均近似于 "L"型。从Kd和有机质吸附常数Koc的数值看,氰戊菊酯在土壤中的吸附作用主要受土壤有机质因素影响,而毒死蜱的吸附并非只受土壤有机质因素的影响。毒死蜱在3种供试土壤中的Kd和Rf值均高于氰戊菊酯。这表明由Kd值推测不同农药在土壤中的相对移动性可能会存在一定偏差。毒死蜱和氰戊菊酯在3种土壤中的Rf值由大到小的顺序为:东钱湖土>青岭土>象山土;而Kd值由大到小顺序为象山土>青岭土>东钱湖土。对Kd和Rf值与土壤理化性质的多元线性回归分析表明:1)土壤有机质含量和阳离子代换量在决定Kd和Rf值中所起的作用相互重叠;2)土壤有机质含量(或土壤阳离子代换量)和土壤黏粒含量是影响Kd和Rf值的关键因素,而土壤pH值对于Kd和Rf值无决定性影响。