土水界面污染物迁移转化的影响机制研究

分析了土壤污染、大气干湿沉降、工业生产和城市径流等土水界面污染流形成的主要影响因素。在此基础上,探讨了降雨雨水酸度、降雨强度、土壤坡度以及土地利用方式等对土水界面污染流污染物产生及迁移转化的影响机制。     

设施番茄和黄瓜田土壤中农药残留及其对蚯蚓的急性风险

为评价设施蔬菜田土壤中残留农药对蚯蚓的急性危害风险,在山东省济阳县蔬菜基地,分别选择番茄和黄瓜连作种植区,于产中、产后及后茬产中三个时期采集耕层土壤,应用超高效液相色谱串联质谱法评估土样中噻虫嗪、噻虫胺、多菌灵、吡虫啉、阿维菌素、噻唑膦、甲基异柳磷、克百威和三羟基克百威的残留,并通过风险商值法评价其对蚯蚓的急性风险。结果表明:在39个设施番茄土壤中,噻虫嗪、噻虫胺和吡虫啉的检出率(检出浓度均值)均较高,分别为90%(0.107 mg·kg~(-1)dw)、79%(0.100 mg·kg~(-1)dw)和49%(0.233 mg·kg~(-1)dw);在30个设施黄瓜土壤中,噻虫嗪(63%,1.18 mg·kg~(-1)dw)和吡虫啉(57%,0.126 mg·kg~(-1)dw)的检出率和检出浓度均值均较高。在95%的番茄土样及97%的黄瓜土样中,目标农药对蚯蚓的急性风险商值小于1。在3例土壤中发现风险商值大于1,包括2例吡虫啉和1例噻虫胺,应用风险商值逆推,吡虫啉和噻虫胺对蚯蚓的土壤安全阈值分别为1.07和0.593 mg·kg~(-1)dw。研究表明,所调查区域设施蔬菜土壤中目标农药对蚯蚓的急性风险总体较低,对于高风险农药应监测其土壤残留浓度,确保低于安全阈值。     

基于DGT技术分析土壤重金属Cd、Ni的老化特征

为明确重金属在土壤中的老化进程,锁定关键影响因子,采用梯度扩散薄膜(DGT)技术探究了外源添加Cd和Ni两种重金属在6种不同类型土壤中的老化特性,并探讨了影响重金属老化过程的关键因子。结果表明:Cd、Ni在不同土壤中的老化过程差异性明显,Ni比Cd更易老化。进入土壤中的重金属老化过程大致分为3个阶段,添加后20～30 d为快速老化阶段,30～60 d为缓慢老化期,除个别高污染土壤外,其余土壤均在60 d后基本达到平衡。数据分析结果表明,6种土壤中Cd、Ni的老化平衡浓度由初始浓度决定,初始浓度、CEC等因子为影响Cd、Ni老化速率的主控因素。DGT作为一种原位、非破坏性、不引入外源离子的监测技术,可以动态展示土壤外源添加重金属在老化过程中的活性变化,对评估土壤重金属污染风险具有重要参考价值。     

消毒剂对灾区农业生态环境与人体健康的危害与防治

消毒剂在灾区防治疫情工作中应用广泛,但也对农业生态环境与人体健康带来危害。本文主要针对杀菌类和杀虫类2类消毒剂,介绍了其主要成分过氧化物和含氯化合物及农药对环境和人体的主要危害以及防治手段,通过对比选择合适的消毒剂,推荐使用效果较好、毒性较小的氯氰菊酯与氟氯氰菊酯作为杀虫类消毒剂,以减轻对农业生态环境和人体健康的危害。     

固体进样在土壤金属元素测定中的应用及展望

准确快速的土壤重金属检测方法能为土壤重金属污染防治提供基础条件。直接固体进样技术因具有能简化样品前处理、缩短分析时间、减少有害化学试剂使用等特点,已被广泛用于农业土壤环境样品中各类金属元素含量的测定。鉴于此,本文首先概述了电热蒸发、激光烧蚀、等离子体进样、中子活化技术等典型土壤固体样品导入技术。其次,根据检测器的不同对固体进样技术进行了分类,并对其工作原理、国内外最新研究进展及标准现状进行了总结。本文进一步从样品的称样量及目数选择、校准方法、基体干扰和消除技术方面对土壤直接固体进样技术存在的问题进行了概述。最后,从土壤固体进样技术的自动化程度、精度提高、成本节约等方面对其未来发展方向进行了展望。     

在线SFE-SFC-MS/MS在玉米粉农药多残留分析中的应用

为评估玉米粉中农药多残留水平,采用在线超临界流体萃取-超临界流体色谱串联质谱法(SFE-SFC-MS/MS),建立了玉米粉中71种常用农药及其代谢物残留的精准定性定量分析方法。通过比较SFE提取及SFC分离分析参数,确定了最优的在线SFESFC-MS/MS条件,具体为:提取溶剂为超临界二氧化碳∶乙醇(91∶9,V/V),静态萃取和动态萃取时间均为5 min,动态萃取流速为5mL·min~(-1),分散剂无水硫酸镁和样品的比例为5∶1(m/m),SFC改性剂为含0.1%甲酸的甲醇溶液,梯度洗脱,流速为1.5 mL·min~(-1),背压调节器A(Back pressure regulator A,BPRA)压力为14.8 MPa,柱温为40℃,柱后补偿溶剂为含0.1%甲酸的甲醇溶液,柱后补偿溶剂流速为0.05 mL·min-1。71种目标物在SFE-SFC-MS/MS上线性良好(R~20.99),检出限和定量限分别为0.003～2.770μg·kg~(-1)和0.01～8.41μg·kg~(-1)。在1、10、100μg·kg~(-1)农药混标添加水平下,回收率为71.2%～124.6%、相对标准偏差为1.9%～30.5%。所建立的在线SFE-SFC-MS/MS法节省溶剂、操作简便省时、环境友好,可为玉米粉中农药多残留测定提供技术支撑。     

UPLC-MS/MS直接进样快速测定水体中41种初级芳香胺

建立了直接进样同时测定水体中41种初级芳香胺化合物的超高效液相色谱-串联质谱方法(UPLC-MS/MS)。样品不净化,直接过0.22μm滤膜上机检测。采用Phenomenex Kinetex F5液相色谱柱(3 mm×100 mm,2.6μm)进行分离,以0.05%甲酸水溶液-甲醇作为流动相进行梯度洗脱,流速为0.45 mL?min-1。采用正离子模式电喷雾电离(ESI+),多反应监测(MRM)模式检测,标准曲线外标法定量。结果表明,41种初级芳香胺化合物在0.08～50μg·L~(-1)浓度范围内线性良好,相关系数为0.989 9～0.999 8,检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.01～0.15μg·L~(-1)和0.04～0.30μg·L~(-1)。3个不同浓度水平下,相对标准偏差(RSD)为2.31%～7.90%,5μg·L~(-1)浓度加标水平下,回收率在64.2%～110.3%,其中39种化合物的回收率80%。该方法简便快捷、目标物覆盖范围广、准确度和灵敏度高,适用于水体样品中初级芳香胺化合物的测定。     

不同土壤镉提取方法预测稻米富集镉性能评估

为筛选土壤镉(Cd)有效态提取方法并建立其与稻米Cd污染之间的累积模型,采用大田协同采样方式收集了土壤-水稻140对样品,分别研究了土壤Cd总量及土壤溶液Cd含量和化学浸提(醋酸HAc、复合有机酸、乙二胺四乙酸EDTA、CaCl2)、梯度扩散薄膜(DGT)技术提取的Cd含量与水稻糙米Cd含量的相关性,以评估不同提取方法预测稻米Cd累积模型的可行性。结果表明,研究区所在的长株潭地区存在较为明显的土壤及稻米Cd污染风险,EDTA提取Cd含量与土壤Cd总量显著正相关,模型拟合决定系数R2达到0.908 4,以总量预测稻米Cd污染存在37.2%~39.8%的误判率,0.01 mol·L^-1CaCl2提取的土壤Cd有效态含量存在明显的适用范围限制,在0.04~0.13 mg·kg^-1范围内,效果明显差于其他数据区域,模型决定系数R2仅为0.006。DGT技术能较好地预测稻米对Cd的吸收富集性能,且能区分土壤库供给能力差异对稻米富集Cd的影响,与传统化学浸提方法比较,DGT技术提取的土壤Cd有效态含量与稻米Cd含量具有更好的相关性(R^2=0.585 4,0.900 9),是预测稻米富集Cd较为理想的土壤有效态提取方法。     

UHPLC-MS/MS和GC-MS/MS测定甜菜中523种农药及代谢物的残留量

建立同时检测甜菜中523种农药及代谢物的QuEChERS提取结合超高效液相色谱串联质谱法和气相色谱串联质谱分析方法。采用QuEChERS前处理方法提取,MgSO₄和乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶(PSA)净化,采用UHPLC-MS/MS和GC-MS/MS检测。PSA的用量会影响40种农药的回收率,用量为0或5 mg·mL^-1时,回收率在60%～120%之间。523种农药在2～200μg·kg^-1添加浓度水平回收率在65.1%～116.4%之间,RSD值小于24.1%。方法定量为2μg·kg^-1或5μg·kg^-1,线性相关系数均大于0.99,采用基质标准曲线定量分析。针对142种农药适用于两种仪器的检测结果无明显差异。实际样品检测出的农药残留物浓度均低于我国规定相应的最大残留限量,但根据欧盟标准的规定,部分样品中毒死蜱、溴氰菊酯和氰戊菊酯存在超标现象。该方法样品前处理简单快速,方法的准确度、精密度和灵敏度均满足农药残留在农作物中检测分析要求,适用于523种农药及代谢物在甜菜中的多残留...     

手性三唑类杀菌剂氟环唑对土壤微生物的立体选择性影响

为了研究土壤微生物对手性三唑类杀菌剂氟环唑的立体选择性响应,通过非靶向代谢组学和高通量测序联合技术探究了土壤代谢组和微生物群落对氟环唑外消旋体及对映体的响应机制。结果表明：氟环唑及其对映体处理4周后,土壤中氟环唑降解不显著,其残留能够引起土壤代谢组和土壤微生物群落组成的显著变化。土壤代谢组、细菌和真菌群落组成、PICRUSt基因功能预测的代谢途径均表现出由2R,3S-（+）-氟环唑驱动的立体选择性响应。PICRUSt基因预测表明,细菌中被显著影响的MetaCyc通路有10条,真菌中比对出22条。氟环唑外消旋体和（+）-对映体比（-）-对映体表现出对土壤微生物更显著的干扰作用（P<0.05）。氟环唑暴露引起了土壤环境中细菌和真菌群落、代谢、基因功能预测通路不同程度的立体选择性响应。鉴于土壤环境在农业生产中的重要性,土壤微生物组和代谢组的表征可以为暴露于手性三唑类农药顺式氟环唑及其对映体所带来的生态风险提供新的见解。