除草剂绿草定-2-丁氧基乙酯的土壤降解特性

采用室内模拟试验方法,研究了绿草定-2-丁氧基乙酯在不同土壤中的降解特性.结果表明,绿草定-2-丁氧基乙酯在土壤中迅速降解,酸性土壤中其降解趋势遵循一级动力学模型,中性和碱性土壤中其降解动态不能用一级动力学模型进行简单的拟合;绿草定-2-丁氧基乙酯在土壤中的降解机制主要为化学水解作用,降解生成绿草定和丁氧基乙醇;土壤pH和土壤有机质含量是影响其土壤降解速率的主要因素,pH值越高,有机质含量越高,其土壤降解速率越快.     

酸沉降下加速土壤酸化的影响因素

酸沉降对土壤和水域的酸化影响是土壤环境化学研究前沿的热点问题之一。酸沉降的化学组成对酸性土壤的进一步酸化起着催化剂的作用。在酸雨影响下,SO42-、NO-3、有机阴离子是加速土壤酸化和盐基淋溶损失的主要阴离子,外源H+的进入会加速铝离子水解。自然因素与人为因素导致土壤酸化的实际酸化速率差异表明:HCO3-、RCOO-在土壤剖面中的淋失状况可反映自然土壤的酸化速率,而SO42-和NO-3淋溶产生的质子负荷揭示土壤受人为因素影响的酸化速率。通过计算酸沉降的主要化学成分进入土壤前后的质子负荷平衡,与酸中和容量(ANC)相结合,反映酸沉降加速土壤酸化的进程。     

苯氧羧酸类除草剂土壤降解特性研究

在室内模拟条件下研究了2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中的降解动态,并探索了影响其在土壤中降解的主要影响因素.结果表明,2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中的降解形式主要为化学水解;在陕西潮土、太湖水稻土、东北黑土、南京黄棕壤、湖南红壤和江西红壤中的降解半衰期均小于1周,降解产物为2,4-D和2甲4氯.2,4-D异辛酯和2甲4氯异辛酯在土壤中降解的主要影响因素为土壤pH值,同时与其在土壤中的吸附-脱附能力密切相关:土壤pH值越高,农药降解速率越快;土壤粘粒含量和有机质含量越高,对农药的吸附性越强,从而导致降解减慢。     

噻呋酰胺在土壤中的降解、吸附-解吸及移动特性研究

研究噻呋酰胺在土壤中的降解、吸附-解吸及移动特性,有利于评价噻呋酰胺在土壤环境中的持效性,可为其安全使用及对水资源的风险性评价提供理论依据。采用室内模拟方法研究了不同土壤类型、土壤含水量、土壤微生物和有机质含量对噻呋酰胺在土壤中降解的影响以及噻呋酰胺在土壤中的吸附、解吸及移动特性。结果表明,噻呋酰胺在3种土壤中均属于易降解,噻呋酰胺在南京黄棕壤、东北黑土、江西红壤中的降解半衰期分别为9.4、17.8、20.1 d。随着土壤湿度增加,噻呋酰胺的降解速率加快,当土壤湿度为饱和含水量80%时,微生物生长将受到抑制,降解速率减慢。土壤中微生物和有机质能加快噻呋酰胺降解,在微生物和有机质存在的条件下噻呋酰胺降解速率分别提高2.7倍和17.2倍。噻呋酰胺在3种土壤中的吸附能力为东北黑土南京黄棕壤江西红壤,吸附能力越强,解吸附能力越弱;土壤有机质含量、阳离子代换量和粘粒含量与吸附系数具有良好的相关性。噻呋酰胺在土壤中的吸附自由能在-22.70~-21.30 k J·mol-1之间,属于物理吸附。薄层层析研究表明,噻呋酰胺在江西红壤、南京黄棕壤、东北黑土中的Rf值分别为0.234、0.233、0.224,均属于不易移动。土柱淋溶试验结果表明,噻呋酰胺在3种土壤中均属于难淋溶,不易通过淋溶作用对地下水造成污染。     

叶菌唑的光解和土壤降解特性

为明确叶菌唑的环境降解规律,采用室内模拟实验方法,研究了叶菌唑在不同条件下的光解和土壤降解特性.结果表明,在紫外灯照射下,不同p H时,叶菌唑在中性条件下的光解速率最快;环境物质二价铁离子、三价铁离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子对叶菌唑的光解均具有抑制作用.叶菌唑在3种不同土壤中的降解顺序为南京黄棕壤东北黑土江西红壤,降解半衰期分别为35.9、51.7、60.3 d,属于中等降解农药;土壤含水量(20%—60%)越高,叶菌唑降解速率越快,当土壤含水量为饱和含水量的80%时,微生物生长将受到抑制,降解速率减慢;土壤中微生物和有机质能加快叶菌唑的降解,在微生物和有机质存在的条件下叶菌唑降解速率分别提高1.1倍和2.3倍.研究结果可为叶菌唑的合理使用和环境安全性评价提供科学依据.     

生物质炭强化土壤中有机污染物的微生物降解及电子传递机制

生物质炭(BC)具有吸附土壤中有机污染物的能力,同时自身具有一定的氧化还原性,对土壤中有机污染物的降解具有重要影响。通过改善土壤理化性质,BC能够增强土壤微生物的活性,在与微生物共同作用下促进土壤中有机污染物的降解。这种促进作用与生物质炭提供的电子转移能力有关。因此,探究有机污染物、生物质炭和微生物之间的电子传递机制,对了解土壤中有机污染物的降解规律十分必要。本研究主要综述了BC增强微生物降解有机污染物及其介导电子传递的机制,并归纳了增强生物质炭介导电子传递能力的方法。另外,本研究还提出了微生物穿梭电子的作用范围与贡献大小、BC的电子交换能力测定标准方法、BC在土壤环境中长期效应等方面的研究和应用存在的不足。本研究对BC在土壤污染治理中的应用提供了重要的参考价值,并为使用BC增强土壤微生物降解有机污染物提供了新思路。     

环氟菌胺在土壤和水-沉积物系统中的降解研究

环氟菌胺是一种新型酰胺类杀菌剂,其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了环氟菌胺在不同土壤和水-沉积物体系中的降解特性。结果表明,好氧条件下,其在江西红壤、太湖水稻土、东北黑土中降解速率分别为0.007、0.007、0.009 d~(-1),降解半衰期分别为99.0、99.0和77.0 d;积水厌气条件下降解速率为分别为0.004、0.004、0.011 d~(-1),降解半衰期为173、173和63.0 d。不同类型土壤中降解速率大小为江西红壤≈太湖水稻土东北黑土,土壤p H值是影响环氟菌胺在土壤中降解的主要因素。好氧条件下河流与湖泊水-沉积物系统中环氟菌胺总量的降解速率分别为0.032、0.028 d~(-1),降解半衰期分别为21.7和24.8 d;厌氧条件下其降解速率分别为0.028、0.023 d~(-1),降解半衰期分别为24.8和30.1 d。河流体系的降解速率高于湖泊体系,好氧条件下降解速率高于厌氧条件。环氟菌胺在水-沉积物体系中主要存在于沉积物中,系统降解速率主要受沉积物中的降解速率影响。环氟菌胺在土壤中具有较强稳定性,进入水-沉积物系统时主要分布于沉积物中,可能会对水体和土壤环境造成一定的污染。     

乙草胺和丁草胺在土壤中的紫外光化学降解

采用实验室模拟实验研究了水分、pH值和表面活性剂对乙草胺和丁草胺在土壤中的紫外光降解行为的影响。结果表明，在湿度80％的土壤中，丁草胺和乙草胺的光解深度及光解速率均大于无水条件。随土壤pH值的增大，丁草胺在土壤中的光降解速率加快和光解深度加深。低浓度的阴 离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（DDBS）促进丁草胺在土壤中的光解，使丁草胺在土壤中的光解深度增加。高浓度的DDBS对丁草胺在土壤中的光解有阻碍作用。阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA）对丁草胺在土壤中的光解也有阻碍作用。     

戊唑醇在环境中的降解迁移和生物富集性研究

戊唑醇属于内吸性三唑类杀菌农药,在国内广泛用于田间病虫防治,故其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了戊唑醇在水-沉积物中的降解特性、土壤中的吸附性和在斑马鱼中的生物富集性。结果表明:好氧条件下,戊唑醇在河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解半衰期分别为533.2、433.2 d;厌氧条件下,河流与湖泊水-沉积物系统中降解半衰期分别为364.8、1 732.9 d;沉积物系统降解半衰期较长,降解速率主要受水中戊唑醇的降解速率影响。戊唑醇在江西红壤、太湖水稻土、常熟乌杉土、东北黑土中的吸附性符合Freundlich方程,Kd值分别为7.4、11.8、11.2和15;吸附性大小次序为东北黑土太湖水稻土常熟乌杉土江西红壤;以有机碳含量表示的土壤吸附常数KOC在698.9~1 635.5之间;影响戊唑醇土壤吸附性的主要因素为土壤有机质含量和p H。戊唑醇在斑马鱼中的生物富集系数BCF8 d为21.52~25.30,具有中等富集性。戊唑醇在水体环境中具有较强稳定性,不易被土壤吸附,且具有一定的生物富集性,可能会对水体和水体生物造成一定的污染。     

土壤中两种手性有机氯农药的选择性降解研究

为了更深入的了解和阐释手性有机氯农药在土壤中的转化和环境归趋,采用实验室室内避光培养方法,研究了o,p＇-DDT及o,p＇-DDD 2种手性有机氯农药的外消旋体在水稻土厌氧培养体系和菜园土好氧培养体系中的选择性降解情况。为了更好的利用土壤中土著微生物的活性,我们选择了厌氧微生物比较丰富的水稻土和好氧微生物丰度比较高的菜园土来做培养实验。结果表明实验体系中o,p＇-DDT及o,p＇-DDD在水稻土和菜园土中的降解均没有明显的对映体选择性。这一结果与2种手性化合物不同对映体在自然环境中的含量普遍具有差异性有所不同,说明野外环境条件和室内模拟实验条件的差异会影响手性化合物的降解选择性。在2种体系中,o,p＇-DDT的降解速率均高于o,p＇-DDD的降解速率。这与以前的研究报道一致,DDD比DDT更难降解。通过2个体系的比较,发现DDT的降解速率在厌氧体系中高于好氧体系,而DDD的降解速率与之相反,好氧体系高于厌氧体系。这应该与DDT和DDD 2种化合物的化学结构及2种土壤中微生物群落的差异有关。对于厌氧体系中的2种水稻土,采自中山的水稻土中DDT的降解速率高于江门的水稻土,这应该与中山水稻土有机质含量高于江门的水稻土有关。有机质含量的高低直接反映了土壤中微生物的多少,进而会影响污染物的降解速率。研究发现本实验所用水稻土和菜园土总有机碳含量偏低可能是影响2种化合物的对映体无降解选择性的因素之一。此外,由于本研究采用缓冲溶液将pH 调控在中性,因此本文的土壤 pH 对降解选择性的影响仍有待进一步研究。本研究中好氧体系和厌氧体系对目标物的降解选择性无明显差异。     

零价铁协同超声波降解2,3,4,6-四氯酚的特性

研究了2,3,4,6-四氯酚(TeCP)在超声波/零价铁协同体系中的降解,结果表明,拟一级动力学能很好的拟合降解过程,协同体系中TeCP一级降解速率常数为0.0141min~(-1),为同等条件下零价铁体系降解速率常数的10.07倍,且大于两者之和,说明两者之间存在明显协同效应;零价铁(Fe~0)投加量、初始pH值、初始TeCP浓度(C_0)、超声功率和溶液离子强度等控制参数对TeCP降解速率的影响表明,其拟一级速率常数在Fe~0量为2g·l~(-1),初始pH值为6.0,离子强度0.8mol·l~(-1)Na_2SO_4以及超声功率350W时达最大值,并随着C_0的升高而降低.     

嗪吡嘧磺隆在土壤和沉积物中的降解

采用室内模拟实验法,测定了嗪吡嘧磺隆在好氧与积水厌气(或厌氧)条件下的土壤降解和水-沉积物降解特性.研究结果表明,嗪吡嘧磺隆在好氧条件下,江西红壤、太湖水稻土、东北黑土中降解速率分别为0.041、0.008、0.004 d-1,积水厌气条件下分别为0.028、0.023、0.005 d-1,不同类型土壤中降解快慢顺序为:江西红壤太湖水稻土东北黑土,在太湖水稻土和东北黑土中积水厌气条件更有利于其降解,且土壤p H值是影响土壤中降解速率的主要因素;水-沉积物降解中,好氧条件下河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解速率分别为:0.031、0.032 d-1,厌氧条件下的降解速率分别为0.035、0.041 d-1,湖泊体系的降解速率快于河流体系,厌氧条件下降解速率快于好氧条件,且嗪吡嘧磺隆在水-沉积物体系中主要存在于水体中,系统降解速率主要受水体中的降解速率影响.可见,嗪吡嘧磺隆在中性至碱性土壤中具有较强稳定性,进入水-沉积物系统时主要分布于水体当中,可能会对水体和土壤环境造成一定的污染影响.     

腐殖质的光化学降解及其对环境污染物环境行为的影响

腐殖质是地表环境中最重要的有机组分,也是生态环境中最主要的吸光物质之一,对环境污染物的形态、迁移、毒性和生物可利用性有着重要的影响。文章综述了腐殖质的结构特征和光化学降解反应过程和机理,指出腐殖质的光敏化和光化学降解过程对环境污染物的环境行为和归宿有重要的影响。通常,腐殖质的光敏化作用在低质量浓度下,尤其在一定铁离子的协同作用下可促进有机污染物的降解,但高质量浓度的腐殖质由于其本身的吸光作用以及参与自由基的竞争则抑制有机污染物的降解。腐殖质的光化学降解过程降低了环境体系的pH和腐殖质的分子量、破坏了腐殖质的芳环结构、改变了紫外和可见光区域的吸收等,导致其与重金属离子和有机污染物结合能力的下降,造成水体或颗粒态中游离的污染物质量浓度增加,对生态系统将造成更大的危害。目前对腐殖质和环境污染物本身的光化学降解机理已较为清晰,今后应加强对自然水体或土壤系统中腐殖质光化学降解的影响因素,腐殖质光化学降解过程中结构特性的变化机理,以及腐殖质的结构特性与环境污染物结合性质之间的构效关系等方面的研究。特别是随着平流层臭氧空洞的增加,增强了到达地球表面的紫外线强度,研究紫外线增强对腐殖质和有机污染物的降解以及对生态系统的影响可进一步深刻理解太阳光辐射对污染物环境行为和归宿的影响。     

土壤原位修复技术研究与应用进展

土壤原位修复技术是指不经挖掘,直接在污染场地就地修复污染土壤的土壤修复技术,具有投资低,对周边环境影响小的特点,是土壤修复的研究热点。土壤原位修复技术主要有淋洗,气相抽提（SVE）,多相抽提（MPVE）,气相喷射（IAS）,生物降解,原位化学氧化（ISCO）,原位化学还原,污染物固定,植物修复等。淋洗法主要用于治理高渗透性土壤中的重金属和难挥发降解的有机物。土壤气相抽提和喷射技术适用于处理土壤中的易挥发污染物,并有常与加热技术,生物处理技术等联用,可以起到促进污染物挥发,增氧促分解的作用。多相抽提法主要用于治理存在大量非水相流体的污染场地,可将土壤中有机相污染物直接抽出。生物降解有生物好氧降解、生物厌氧降解、生物还原降解多种,降解方式由污染物种类和地质条件决定。化学方法可将污染物氧化或还原为低毒无毒物质,周期一般较短。固定污染物可以直接加入药剂反应生成沉淀,也可制造合适条件使微生物生成可沉淀重金属的离子。植物修复主要用于富集重金属,成本低廉,但富集了重金属的植物体的有效利用尚待进一步研究。土壤原位修复需要因地制宜,灵活结合工期、污染情况、地质条件、地面设施等,得出最经济实用的修复方法,并在辅助提高技术上展开更多研究,使原位修复技术更经济有效。     

异菌脲在土壤中的降解和移动性研究

为明确异菌脲在土壤中的迁移和归趋特征,采用室内模拟方法研究异菌脲在4种不同类型土壤中的降解和移动性以及不同因素对异菌脲降解的影响。结果表明,异菌脲在不同类型土壤中的降解顺序为东北黑土青海草甸土南京黄棕壤江西红壤,降解半衰期分别为7.2、8.6、12.7和16.9 d,异菌脲在4种土壤中均属于易降解农药。土壤湿度越大,异菌脲降解越快,渍水条件下降解速率加快,说明厌氧微生物对异菌脲降解起重要作用。微生物和有机质对异菌脲在土壤降解过程中有一定的促进作用,在微生物、有机质存在的条件下异菌脲降解速率分别提高1.8倍、3.7倍。薄层层析试验表明,异菌脲在南京黄棕壤、东北黑土、江西红壤和青海草甸土的比移值(R_f)分别为0.19、0.17、0.29和0.17,异菌脲在4种土壤中均属于不易移动,土柱淋溶试验结果表明,异菌脲在4种土壤中均属于难淋溶,不易通过淋溶作用造成地下水污染。     

毒草胺在环境中的降解特性研究

毒草胺是一种被广泛应用的农药,其在环境中的降解特性备受关注。文章采用室内模拟试验方法,研究了毒草胺的光解、水解及土壤降解特性。研究结果表明,毒草胺在光强为2 370l x、紫外强度为13.5μW.cm-2的人工光源氙灯条件下,光解半衰期为2.5 h,较易光解。25℃时在pH值为5.0、7.0和9.0的缓冲水溶液中,降解半衰期分别为147.5、173.3和239.0 d;50℃时半衰期分别为15.2、27.0和42.3 d,结果显示温度对其降解速率影响较大,温度增加,水解速率明显加快,水解半衰期降低约6~10倍。该药在江西红壤中降解半衰期为46.5 d,在太湖水稻土、东北黑土中降解半衰期分别为6.4和7.9 d,比较容易降解,主要为微生物降解。结果表明毒草胺在水体中具有一定的稳定性,尤其在避光条件下难以降解。但在土壤中,比较容易被微生物降解。     

有机污染土壤电动-微生物修复过程中的影响因素及优化措施

生物修复技术因其费用低、对环境不产生二次污染而被视为是一项具有广阔发展前景的技术。然而,一些强疏水性的有机污染物,生物可利用性很差,严重阻碍了其生物降解效率。电动与微生物联合修复技术(电动-微生物修复),在顽固性有机污染物的去除方面表现出巨大潜力。电场的施加可向土壤中分散外源物质、营养物质和微生物;或通过增强土壤中有机污染物与降解菌的传质过程,提高难降解有机物的生物可利用性;还可诱使土壤中的污染物产生电化学反应,增强污染物的去除效果。文章对有机污染土壤的电动-微生物修复过程的影响因素及优化措施进行了综述。文章认为,影响电动-微生物修复效率的因素主要有电场强度、污染物的生物可利用性、污染物结构和性质、微生物种群以及环境因素(如土壤pH值、土壤类型、营养物质、含水量等)。因此,在实施修复的过程中应根据污染场址的电化学特性选择合适的电流或电压梯度;另外,可通过施加表面活性剂、助溶剂或螯合剂,构建微生物群落,以及优化土壤环境条件,如调整土壤pH、提供营养物质、电子受体、共代谢基质等方式优化有机污染土壤电动-微生物修复的过程。深入研究有机污染土壤电动-微生物修复过程中的影响因素和优化措施,有望为电动-微生物修复技术在有机污染土壤的场地修复及过程调控中的应用提供一定的理论依据。     

短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18对碱性土壤毒死蜱污染的修复

以毒死蜱污染的碱性土壤为研究对象,采用盆栽法,探讨降解菌短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18单独施用、配施不同肥料条件下土壤残留毒死蜱的降解动力学,以及降解菌不同施用量对土壤残留毒死蜱降解动态和土壤微生物的影响。结果表明,在pH为8.57的强碱性土壤中,毒死蜱初始质量分数为2.5 mg·kg~(-1)(干土,下同),其降解动态符合一级动力学方程(C_t=C_0·e~(-kt)),可应用于降解菌、肥料施用时毒死蜱相关降解动力学参数的确定。降解菌A1A18可显著促进土壤残留毒死蜱的降解,其降解速率常数由0.070增至0.148-0.169。降解菌分别与0.2%尿素、1.0%有机肥及二者的混合物配施,进一步将降解速率常数提高至0.221、0.252和0.257,但是两种肥料对毒死蜱降解的促进作用不具有叠加效应。毒死蜱施用初期,土壤细菌数量呈下降趋势,真菌数量显著增加,放线菌数量在短期下降后呈增加趋势。随着时间延长和毒死蜱残留量降低,土壤微生物的数量逐渐恢复至对照水平。降解菌与肥料配施,在提高毒死蜱降解速率的同时可加速消除毒死蜱对土壤微生物的影响,而且在一定范围内,降解菌数量越多,其作用越强。通过比较,碱性土壤中施用毒死蜱降解菌A1A18初始密度为6×10~7CFU·g~(-1)时,与1%有机肥或0.2%尿素+1%有机肥配施,土壤残留毒死蜱的半衰期为1.70-1.87d,降解率达到90.71%-91.65%,对毒死蜱污染土壤的修复效果最好。     

常见离子对漆酶降解活性艳蓝的调控作用

漆酶具有很高的工业价值,但水体中离子的存在为其推广使用带来了巨大挑战.探讨水体中常见的7种阳离子和8种阴离子调控自由漆酶和漆酶–介体系统对水中活性艳蓝降解速率的差异.结果显示:Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、HPO_4~(2-)和NO_2~-在0-10 mmol/L范围内可促进漆酶对活性艳蓝的降解,降解速率由高到低依次为NO_2~-、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、HPO_4~(2-);SO_3~(2-)、Cl~-、Fe~(2+)和Fe~(3+)对活性艳蓝的降解有抑制作用,其中Fe~(2+)和SO_3~(2-)的最低抑制浓度分别为5和0.5 mmol/L;其他离子对漆酶降解活性艳蓝没有显著性影响.在5种介体的协同作用中,紫脲酸(VA)的效果最佳,导致漆酶对活性艳蓝的降解速率提升10%左右,其余介体的促进效率明显低于VA.在同等离子的调控下,漆酶–介体系统中的降解速率优于自由漆酶.本研究初步揭示了漆酶对活性艳蓝的降解机理,同时可以通过控制水体中离子的种类和数量来更好地实现漆酶对活性艳蓝的降解,结果可为漆酶在实际染料废水处理中的应用提供理论依据.(图4表4参40)     

阿特拉津在土壤中的生物降解研究

运用恒温培养法研究了阿特拉津在河北省白洋淀地区农田土壤中的生物降解动力学,并从中分离鉴定了土壤中降解阿特拉津的优势菌种,研究结果表明,该土壤对阿特拉津具有一定的降解能力,非生物＋生物的降解、非生物降解和生物降解的速率分别为０．０２６２ｄ＾－１,０．００５５４８ｄ＾－１和０．００８１９４ｄ＾－１,半衰期分别为２６ｄ,１２５ｄ和８５ｄ,发现土壤中降解阿特拉津的优势菌种为蜡状芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ