磺酰脲类除草剂在土壤中的物理化学行为

本文就磺酰脲类除草剂在土壤中的行为与土壤有关因素间的关系进行了阐述。该类除草剂进入土壤过后，主要经受迁移、转化、吸附、降解等过程，而这些过程又受土壤ｐＨ、温度、湿度、微生物和有机质含量的影响。     

同位素示踪法在磺酰脲类除草剂残留分析中的应用

除草剂的同位素残留分析技术日益受到人们的重视,并取得了长足的发展。本文综述了利用同位素示踪技术对4种磺酰脲类除草剂的残留分析进展。     

土壤中磺酰脲除草剂降解机制研究进展

磺酰脲除草剂是一种高效、低毒、低用量(10～40g/hm~2)的新型除草剂,广泛应用于水稻、小麦和玉米等田间杂草的控制,在土壤中降解途径主要为水溶性光分解、醇解、化学水解和微生物分解,且4种降解途径下各自产生不同的降解产物。对土壤中磺酰脲除草剂降解产物的测定多采用气相色谱、液相色谱、酶连免疫吸附和生物检测,各测定方法均有利弊,色谱法需繁琐的纯化程序提纯样品以达到检测极限0.1μg/kg,生物检测和免疫吸附法测定快速、灵敏度高但缺乏专一性。结合生物降解模型研究,阐述了磺酰脲除草剂的降解机制。     

基质固相分散萃取-高效液相色谱串联质谱法测定土壤中残留的磺酰脲类除草剂

建立了基质固相分散萃取-高效液相色谱串联质谱法(MSPD-HPLC-MS/MS)测定土壤中3种磺酰脲类除草剂(氯磺隆、甲磺隆、苯磺隆)残留的分析方法。对基于球磨的基质固相分散萃取条件进行了详细优化,最终确定最佳条件为:0.2 g土壤样品、0.8 g HC-C18粉末状分散剂与直径为8 mm的小钢珠一起球磨10 min后,转移至空的玻璃萃取小柱,用10 m L乙腈洗脱,氮气吹干后用甲醇定容至0.6 m L,再经0.22μm的滤膜抽滤后装入自动进样瓶中。用Syncronis C18反相色谱柱分离,以甲醇(A)~1‰甲酸溶液(B)为流动相进行梯度洗脱,选择反应监测(SRM)模式下进行检测。氯磺隆在20~200μg·kg~(-1),甲磺隆和苯磺隆在10~200μg·kg~(-1)范围内线性良好,相关系数r在0.997 9~0.999 5。土壤样品的平均加标回收率在84.7%~104.6%,相对标准偏差在4.5%~7.9%(n=5)。方法的检出限(S/N=3)0.32~0.68μg·kg~(-1)。该方法简单、效率高、干扰少、回收率高,满足土壤中除草剂的残留分析要求。     

新一代除草剂在推进环境质量中的作用

新一代除草剂具有用药量少、除草活性高、选择性强、对哺乳动物低毒(对人的毒性甚至低于日常生活中的食盐)、在环境中易降解、在非靶标有机体内无积累作用等优良特性。这些特性正有效地改善当今的环境质量。80年代初发展起来的磺酰脲类除草剂是最具代表性的品种。本文介绍该类除草剂在国内外的发展简况,它们的优良特性在改善农业生态环境质量中的作用,以及在我国应用的意义。     

一株高效氯嘧磺隆降解菌的分离鉴定及其降解机理初探

消除农业生产中除草剂残留是现代农业绿色发展的关键,为发掘更多磺酰脲类除草剂高效降解微生物资源,系统阐述氯嘧磺隆的微生物降解途径。以氯嘧磺隆为唯一氮源,从某磺酰脲类除草剂生产厂废水处理活性污泥中分离出的高效氯嘧磺隆降解菌LAM2021。生理生化特性和16S rRNA基因序列比对分析结果表明,该菌株属小坂菌属(Kosakonia sp.)。单因素试验结果经RSM优化后,菌株LAM2021在无机盐培养基中对50 mg/L氯嘧磺隆的最佳降解条件为:接种量5%、培养温度30℃、pH 6.0,11 h后降解率可达94.6%。利用高效液相色谱(HPLC)对接菌后降解体系内代谢产生的酸类物质进行分离与鉴定,结果表明产物主要为柠檬酸。推测菌株LAM2021受高浓度氯嘧磺隆胁迫,利用葡萄糖产生柠檬酸,通过降低环境pH使氯嘧磺隆发生水解,从而解除其胁迫。从菌株全基因组信息中发现有参与氯嘧磺隆降解的酯酶编码基因。采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)对菌株LAM2021与氯嘧磺隆混合培养后的代谢产物进行检测与鉴定,共有5种主要物质被检测到。根据氯嘧磺隆的化学结构式和中间代谢产物特征,推测菌株LAM2021降解氯嘧磺隆的代谢途径为:氯嘧磺隆中的脲桥先水解断裂成2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶和邻甲酸乙酯苯磺酰胺,随后酯键被脱酯断裂成邻甲酸乙酯苯磺酰胺,最后环化为N-醛基糖精。     

新农药甲硫嘧磺隆的醇解动力学及机理研究

甲硫嘧磺隆,试验代号为HNPC-C9908,化学名称为2-（4-甲氧基-6-甲硫基嘧啶-2-基）氨基甲酰基氨基磺酰基苯甲酸甲酯,是我国具有自主知识产权的新型磺酰脲类除草剂,主要用于麦田杂草的防除。采用HPLC和LC/MS研究了甲硫嘧磺隆的醇解动力学及其机理。结果表明,甲硫嘧磺隆在甲醇和乙醇中可发生快速的醇解反应,并可用一级动力学方程很好描述,其醇解半衰期分别为10.6和11.6 d,说明醇解反应可能是磺酰脲类化合物的普遍特征之一。甲硫嘧磺隆的醇解反应因温度、pH值、甲醇含量以及有效成分浓度而异。甲硫嘧磺隆的醇解速率随温度升高而加快,其在15、25、35和45 ℃等4个温度下的醇解半衰期分别为41.0 d、10.6 d、3.8 d和13.0 h,温度效应系数为28.06;甲硫嘧磺隆醇解反应的活化能和活化焓与温度之间无明显相关性,其平均活化能和活化焓分别为186.28和183.71 kJ·mol^-1,而活化熵绝对值则随温度升高而增加,表现出良好的相关性,其平均活化熵为－11.28 kJ·mol^-1·K^-1,说明甲硫嘧磺隆的醇解主要为双分子亲核取代反应;甲硫嘧磺隆在酸性醇液中的降解速率明显快于中性和碱性醇溶液中的降解速率,其在pH5、7和9的甲醇液中的醇解半衰期分别为6.8、172.2和109.5 d;当甲醇含量为40%、50%、60%、70％、80％、90％和100％时,甲硫嘧磺隆的降解半衰期为27．8、30．7、30．1、43．3、42．5、43．9和10．6d,而在纯水中的半衰期为29．4d;在浓度较低（5mg·L^-1）时,甲硫嘧磺隆的醇解速率较慢,其醇解半衰期为32．2d,而当增加到10和20mg·L^-1时,对甲硫嘧磺隆的醇解速率影响不大。甲硫嘧磺隆醇解的主要途径是分子中脲桥裂解生成2-苯甲酸甲酯基磺酰基氨基甲酸酯和2-氨基-4-甲氧基-6-甲硫基嘧啶。     

土壤多环芳烃、重金属及其复合污染的植物修复研究进展

复合污染研究已成为环境科学发展的重要方向之一,重金属和多环芳烃是土壤环境中的重要污染物,开展两者复合污染研究,对于农业环境生态安全具有重要意义。本文结合前人的研究结果,通过分析多环芳烃污染土壤的植物修复和重金属污染土壤的植物修复的研究现状,来探讨植物对重金属和多环芳烃复合污染的修复研究进展,并从生态地理学的角度提出相应的研究趋势,提出植物修复需因地制宜的特性。     

安全高效使用长效性除草剂五建议

长残留性除草剂是指某些除草剂被使用后,残留在土壤中的效用长达1年以上,易使敏感性后茬作物遭受不同程度药害的除草剂.如今,一方面除草剂的除草活性越来越强,用量下降;另一方面,作物对它们的敏感性越来越强.     

鸡西矿区废弃地重金属含量及其污染评价

以黑龙江省鸡西市矿区废弃地为研究区,对不同矿区废弃地（石墨尾矿、电厂煤灰坝和工矿采石场）重金属元素Zn,Ni,Cr,As,Pb,Hg进行含量分析和污染评价,结果表明：石墨尾矿Zn和Ni含量、电厂煤灰坝Ni含量均较高,且超过了国家土壤环境质量二级标准;Cr,As和Pb含量在3种矿区废弃地中均未超过二级标准,其中除Zn和Cr在电厂煤灰坝低于一级标准外,其他均高于一级标准,而Hg含量均超过了三级标准,说明Hg是主要也是最强烈的污染源。综合污染指数在石墨尾矿、煤灰坝和采石场分别达到了5.60,3.74,7.66,污染等级达到了重污染,说明这3种废弃地是强烈的污染源,会对矿区周围的生态环境产生严重威胁和污染,并提出了防治对策。     

鸡西矿区废弃地重金属含量及其污染评价

以黑龙江省鸡西市矿区废弃地为研究区,对不同矿区废弃地(石墨尾矿、电厂煤灰坝和工矿采石场)重金属元素Zn,Ni,Cr,As,Pb,Hg进行含量分析和污染评价,结果表明:石墨尾矿Zn和Ni含量、电厂煤灰坝Ni含量均较高,且超过了国家土壤环境质量二级标准;Cr,As和Pb含量在3种矿区废弃地中均未超过二级标准,其中除Zn和Cr在电厂煤灰坝低于一级标准外,其他均高于一级标准,而Hg含量均超过了三级标准,说明Hg是主要也是最强烈的污染源。综合污染指数在石墨尾矿、煤灰坝和采石场分别达到了5.60,3.74,7.66,污染等级达到了重污染,说明这3种废弃地是强烈的污染源,会对矿区周围的生态环境产生严重威胁和污染,并提出了防治对策。     

贵州草海湿地周边耕地土壤与农作物重金属污染特征

采集草海湿地周边主要农作物可食部分及对应根系的土壤样品,分析测试了重金属Cd,Cr,Hg,Pb,As和Zn的含量,对比研究了土壤和作物中重金属污染水平及对重金属的富集能力。结果表明:土壤重金属元素Zn,As,Cr平均含量未超过贵州省土壤元素背景值,其他3种重金属Pb,Cd,Hg平均值分别是背景值的1.24,1.44,7.5倍;与中国《食品中污染物限量》标准相比,除Hg平均含量超标外,蔬菜中As,Cr,Zn,Cd和Pb平均含量处在可接受范围内。6种重金属的单因子污染指数的高低依次是Hg > Pb > Cd > As > Cr > Zn,葱和萝卜处于安全水平,其余农作物处于警戒线;不同种类作物中重金属富集特征差异较大,菠菜对As,Cd,Hg,Pb的富集系数比其余作物高,萝卜叶对Cr和Zn的富集能力较强,重金属Cr富集系数最低的是玉米,Zn和Hg富集系数最低的是萝卜根,Cd和Pb富集系数最低为马铃薯,As富集能力最低的为白菜。     

中国农田土壤重金属污染与其植物修复研究

通过对我国部分城市农田土壤及农作物重金属污染状况的调查,分析了我国农田土壤重金属污染的特点以及污染的来源,最后介绍了重金属污染土壤的植物修复技术以及该技术的优点和局限性.     

土壤重金属污染背景下的任豆修复试验

为寻找适合矿业尾矿坝人工生态恢复的植物,以广西南丹长坡矿堆存 50 a之久的尾矿坝为背景,通过盆栽模拟,运用室内土培和水培两种试验方法,研究了不同矿土比例（尾矿样与泥土比例分别为5∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶5）以及不同浓度（0、2.5、5、10、25、50、100、150、200、250 mg·L^-1）Pb^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋在任豆苗体内的吸收、积累和分布的动态变化规律。结果表明,任豆对Pb、Cu、Zn都具有一定的吸收能力,任豆幼苗可以在一定的重金属胁迫环境下存活,任豆对重金属Pb的耐性最大,在高浓度下依然可以存活。任豆对不同类型的重金属的吸收及转运能力存在较大差异,从任豆对Pb、Cu、Zn的转运能力来看,任豆并非这3种重金属的超累积植物。试验表明,任豆在矿业尾矿坝的人工生态恢复（植物修复）中有一定的应用价值,但能否大规模采用任豆作为尾矿坝的生态修复物种,尚需进一步研究验证。     

Heavy Metal and Arsenic Profiles in Ombrogenous Peat Cores from Four Differently Loaded Areas in Finland

The concentrations and vertical distribution of Cu, Ni, Zn, Pb and As were studied in four different ombrotrophic peat bogs with varying heavy metal loads at Hietajärvi, Outokumpu, Harjavalta and Alkkia in Finland. At each site a peat sample (15 cm × 15 cm × 100 cm) was taken using a Titanium Wardenaar corer, and the samples were cut into 5 cm slices. Dried and milled samples were determined by X-ray fluorescence (XRF). The mean concentrations of the elements were at their highest at Harjavalta (the most polluted area), apart from Cu which had the highest value at the Cu-treated site at Alkkia. Cu concentrations were above the lowest effective limit (LOEL) on all the plots except for the background plot at Hietajärvi. The maximum Cu values were reached in the topmost 20 cm layer, indicating the effects of mining and smelting activities. The highest Zn and Ni concentrations occurred in the 0–40 cm layer. At all sites, the maximum Pb concentrations were located between 10 and 50 cm. However, the Pb concentrations were higher at Alkkia and Harjavalta than at Outokumpu and Hietajärvi, indicating anthropogenic sources of Pb at the former sites. The As concentration was also the highest in the uppermost peat layers. The mean concentrations were markedly lower in the deeper layers (40–80 cm) than in the upper layers.     

渭河西安段水体重金属污染现状及其健康风险评价

以Hg,Cd,Cr6+,Pb,As,Cu,Zn和Se为研究对象,采用单因子水质标准比较法、重金属污染指数法(HPI)对渭河西安段水体的重金属污染现状进行了分析,并采用USEPA的健康风险评价模型对其健康风险进行了评价。结果表明,2012年渭河西安段水体中Pb和Cd未检出,依据《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》渭河西安段水体中存在一定的Hg污染,其余重金属含量水平在Ⅰ—Ⅱ类标准范围内;渭河西安段水体HPI值为32.74,小于污染临界值100,说明其重金属污染尚处于可接受水平;研究涉及的重金属的非致癌和致癌健康风险均处于可接受水平,As引起的健康风险最大,其致癌健康风险值为8.50×10-5,接近可接受水平的上限(10-4),应引起环境管理部门的特别关注。     

卧龙泉河流域土壤重金属污染的模糊评价

运用模糊评价模型对卧龙泉河流域土壤-植物重金属污染现状进行了评价,结果表明,卧龙泉河上游和中游地区土壤-植物重金属污染严重。其中,卧龙泉河上游土壤污染因子为Cu、Pb,水稻和玉米分别为Pb、Cu、C r、A s和Pb、C r、Hg;王家崴子地区土壤的污染因子主要为A s、Pb、Cd、Zn,水稻和玉米分别为Pb、Cu、Cd、C r、A s和Pb、C r、A s、Hg;氰化厂旱田土和靠山屯林地土为轻污染,污染因子分别为Pb、Zn、Cu、Hg和Hg、Pb;卧龙泉河下游万福旱田土和王家崴子西山坡林地土无污染。王家崴子和万福地区的韭菜Pb、Zn、Hg污染严重。同一地区不同植物的污染因子不同,不同地区水稻或玉米的的污染因子也不同。     

低丘红壤区重金属污染退化红壤改良的生物效应研究

通过对江西省贵溪市典型重金属污染退化红壤(菜园土)进行盆栽试验显示,施用石灰,特别是施用高量石灰,将土壤pH值调至微碱性,可以显著提高植物的净光合速率,增加土壤微生物量C(其中又以纤维分解菌的变化最为显著);降低土壤有效态重金属的含量,减轻重金属对植物的危害,是现有条件下切实可行的改良措施。     

重金属与农药复合污染研究现状及展望

农业生态环境与人类生存质量息息相关,而随着工农业的发展,进入环境中的污染物种类和数量明显增加,环境污染已不再是单一污染的理想状态。在农业生态系统中,重金属和农药复合污染较为突出,尽管总体研究还较薄弱,但也逐步成为近年来农业环境科学研究的热点。本文就重金属和农药复合污染在土壤-植物系统中环境行为、交互作用及机制等方面的研究进展和动态进行综合分析,并对一些研究热点和需要强化的方向进行展望。