除草剂莠去津(atrazine)在土壤-水环境中的吸附及其机理

为指导农药的使用 ,避免对后茬作物的影响 ,优化农药的施用量、减少环境污染 ,研究了土壤、腐殖酸、粘土矿对莠去津的吸附及其机理 .结果表明 :吸附强弱与土壤理化特性密切相关 ,Feundlich常数 K_af与 OM%有较好的相关性 ( r=0 .975) .腐殖酸对其的吸附起决定作用而粘土矿对其吸附作用并不强 .莠去津在土壤中的吸附可能有氢键、范德华力等作用 .     

新农药环境化学行为研究──除草剂绿草定（Triclopyr）在土壤－水环境中的吸附和光解

研究土壤、腐殖酸、粘土矿对绿草定的吸附及溶液中的光降解的结果表明：吸附强弱与土壤理化特性密切相关,Freundlich常数Kf与（3·OM%＋Clay％）pH3有较好的相关性（r＝0.997）;腐殖酸较粘土矿的吸附容量大;绿草定在土壤中的吸附可能有离子键、氢键、配位键及偶极－偶极作用等。太阳光中小于330nm波长的光对降解有效,波长254nm的光对绿草定的降解作用是波长300nm光的3.5倍。     

腐殖酸对土壤吸持汞的影响研究

采用吸附 解吸热力学和动力学方法研究了腐殖酸各组份对土壤吸持汞的影响 ,发现该试验条件下 ,腐殖酸能提高土壤对汞吸持能力 ,但不同组份其作用效果不同 ,富里酸在提高土壤吸持汞方面作用较短暂且不稳定 ,胡敏酸在增强土壤吸附固定汞的数量和速率上却好于富里酸。     

生物质炭及老化过程对土壤吸附吡虫啉的影响

通过批处理恒温振荡法,系统考察了土壤类型(熟化红壤、新垦红壤)、生物质炭种类(竹炭、稻草炭)、生物质炭用量(0、0.1%和0.5%,质量分数)及老化过程(恒湿30 d)对土壤吸附吡虫啉的影响.Freundlich曲线描述的研究结果表明,有机质含量高的熟化红壤对吡虫啉的吸附能力强于有机质含量低的新垦红壤.生物质炭的添加能增强土壤对吡虫啉的吸附能力,且吸附能力随生物质炭施用量的增加而显著提高.添加等量生物质炭,新垦红壤吸附吡虫啉能力的增强效果强于熟化红壤;在同种土壤中添加不同种类的等量生物质炭,新垦红壤添加稻草炭后吸附能力更强,熟化红壤添加竹炭后吸附能力更强.恒湿老化后的处理对吡虫啉的吸附能力与新鲜处理相比明显降低,且添加竹炭的处理比稻草炭处理受老化过程影响更大.     

粘土矿物,腐殖酸对异丙甲草胺的吸附

除草剂异丙甲草胺被粘土矿（钙蒙脱石）、土壤腐殖酸的吸附研究，表明异丙甲草胺在钙蒙脱石及腐殖酸上的吸附等温线符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程。异丙甲草胺在钙蒙脱石和腐殖酸不同比例的复合物上吸附的研究，表明钙蒙脱石与腐殖酸的相互作用，降低了自身对农药的吸附。研究中初步讨论了其作用机理。     

腐殖酸对土壤吸附四溴双酚A 的影响

采用批量平衡实验方法,研究了腐殖酸(HA)对3 种土壤吸附四溴双酚A(TBBPA)的影响,并且采用增溶法探讨了HA 与TBBPA 在溶液中的结合作用.结果表明,TBBPA 的表观溶解度随HA 加入浓度的增加而增加,二者在供试浓度范围内(以DOC 计,0~90mg/L)有较好的线性关系,计算得到的TBBPA 与HA 结合系数为8807L/kg.HA 的加入增加了TBBPA 在土壤中的吸附,增加的程度受土壤类型和HA 添加浓度的影响.分析发现,HA 对土壤吸附TBBPA 的影响主要与HA 和TBBPA 在溶液中的结合作用、在土壤中的累积吸附效应以及溶液pH 值等有关.     

硝基苯、苯胺在湿地土壤不同有机组分中的吸附特征

应用平衡法研究了湿地土壤不同有机组分对硝基苯和苯胺的吸附行为.结果表明,吸附等温线经拟合后均符合Freundlich模型,可决系数分别为R2=0.983～0.997,R2=0.963～0.991(P<0.01,n=5),土壤不同有机组分对硝基苯和苯胺的吸附表现为非线性特征,其吸附过程与有机质含量和结构有关.硝基苯和苯胺在湿地土壤中的吸附主要受腐殖酸、易氧化有机质组分和脂类化合物的影响,其中腐殖酸对硝基苯和苯胺具有最大的吸附容量;脂类化合物表现为与硝基苯、苯胺竞争土壤有机质结构中的吸附位点,去除脂类化合物后残余物的吸附量增大;矿物组分对硝基苯和苯胺的吸附是次要的,吸附容量仅为2.31mg·kg-1和3.63mg·kg-1.硝基苯和苯胺的Koc值分别按如下顺序增加:碱提取残余物<原始土<过氧化氢氧化残余物<苯/甲醇提取残余物,原始土<苯/甲醇提取残余物<过氧化氢氧化残余物<碱提取残余物.     

土壤腐殖酸对毒死蜱的吸附

采用平衡振荡法进行农药毒死蜱在5种土壤腐殖酸上的吸附试验.结果表明,毒死蜱在不同土壤腐殖酸上的吸附行为表现出一定的差异,并均可Linear方程和Freundlich方程来描述;5种土壤腐殖酸对毒死蜱吸附能力都很强,吸附率均较高(平均值在72.57%～88.21%之间),大小顺序为:紫色潮土HA＞黄壤HA＞中性紫色土HA＞酸性紫色土HA＞腐殖土HA,此顺序与腐殖酸腐殖化程度一致;pH=2时,腐殖酸对毒死蜱的吸附能力显著增大;离子强度对毒死蜱的吸附影响不明显;腐殖酸添加量越大,单位质量的腐殖酸吸附量越小.     

汞在腐殖酸上的吸附与解吸特征

采用间歇法研究了汞在腐殖酸两组分（富里酸FA、胡敏酸HA）上的吸附－解吸量和动力学特征以及介质pH的影响，结果表明,腐殖酸对汞的吸附容量以FA＞HA，吸附强度以HA＞FA，从而使得解吸量以FA－Hg＞HA－Hg，腐殖酸与汞的吸附和解吸动力学，用Evolich方程描述最佳，且FA对汞的吸附速率和解吸速率都高于HA，在pH15．5以下，介质pH的升高利于腐殖酸更快地吸附更大量的汞，咀更难以解吸。     

除草剂苄嘧磺隆在土壤中的吸附

应用平衡法研究了除草剂苄嘧磺隆在8种土壤中的吸附特性．结果表明,土壤对苄嘧磺隆有很强的吸附性,且随供试土壤理化性质的差异其吸附性呈明显变化．苄嘧磺隆在土壤中的吸附符合Fruendlich方程,其在土壤中的吸附常数Kf与土壤有机质、粘粒含量呈显著正相关(r＝0．7393*和0．7751*,p＜0．05),与土壤pH呈显著负相关(r＝0．7068*,p＜0．05)．苄嘧磺隆在土壤上的吸附自由能为11．45—13．38KJ／mol,表明苄嘧磺隆在土壤中的吸附以物理作用为主。     

Biochemical and microbial soil functioning after application of the insecticide imidacloprid

Imidacloprid is one of the most commonly used insecticides in agricultural practice, and its application poses a potential risk for soil microorganisms. The objective of this study was to assess whether changes in the structure of the soil microbial community after imidacloprid application at the field rate (FR, 1 mg/kg soil) and 10 times the FR (10× FR, 10 mg/kg soil) may also have an impact on biochemical and microbial soil functioning. The obtained data showed a negative effect by imidacloprid applied at the FR dosage for substrate-induced respiration (SIR), the number of total bacteria, dehydrogenase (DHA), both phosphatases (PHOS-H and PHOS-OH), and urease (URE) at the beginning of the experiment. In 10× FR treated soil, decreased activity of SIR, DHA, PHOS-OH and PHOS-H was observed over the experimental period. Nitrifying and N₂-fixing bacteria were the most sensitive to imidacloprid. The concentration of NO₃^- decreased in both imidacloprid-treated soils, whereas the concentration of NH₄⁺ in soil with 10× FR was higher than in the control. Analysis of the bacterial growth strategy revealed that imidacloprid affected the r- or K-type bacterial classes as indicated also by the decreased eco-physiological (EP) index. Imidacloprid affected the physiological state of culturable bacteria and caused a reduction in the rate of colony formation as well as a prolonged time for growth. Principal component analysis showed that imidacloprid application significantly shifted the measured parameters, and the application of imidacloprid may pose a potential risk to the biochemical and microbial activity of soils.     

附载TiO2光催化降解咪蚜胺农药

以主波长３６５ｎｍ的黑炽荧光灯为光源,研究了由ＣＭＣ－Ｎａ附载ＴｉＯ２光催化降解咪蚜胺农药的过程。结果表明,咪蚜胺农药在３＊８Ｗ黑炽荧光灯照射下,经附载ＴｉＯ２作用３ｈ后可降解５０％以上,其光解可用假一级动力学方程表示。     

FeCl3改性污泥生物炭对水中吡虫啉的吸附性能研究

以脱水污泥为原料,制备污泥生物炭（SBC）和FeCl₃改性污泥生物炭（Fe-SBC）处理低浓度吡虫啉（IMI）废水（浓度为10 mg·L^-1）,考察SBC和Fe-SBC对IMI的吸附性能及影响因素,并探究其吸附机理.采用SEM、XRD、FTIR、BET及元素分析等探得污泥生物炭FeCl₃改性成功.Fe-SBC对IMI的最大吸附量为4.915 mg·g^-1,是SBC的1.97倍,表现出更好的IMI吸附性能.pH和离子强度的变化对Fe-SBC的吸附性能影响较小,最大波动幅度分别为4.4%和7.8%.两种生物炭对IMI的吸附均符合准二级动力学模型,Freundlich模型可以更好地描述其等温吸附曲线.热力学研究表明,SBC吸附IMI是非自发吸附,而Fe-SBC是自发吸附.Fe-SBC对IMI的吸附机理包括静电作用力、氢键作用力及π-π键相互作用力.多次热解再生后的Fe-SBC对IMI的去除率仍可达93.088%.     

水溶液中臭氧和溴离子的反应研究

为探明O3氧化Br-的反应机制,采用离子色谱、PDA紫外-可见光度仪研究了水中Br-被O3氧化的反应过程.离子色谱分析表明,被氧化的Br-中只有约10%被O3氧化成BrO3-.进一步研究表明,除了生成BrO3-外,Br-被O3氧化过程中还产生了Br2,Br2又与溶液中存在的Br-结合形成Br3-,并首次得到了Br3-的吸收光谱,测得Br3-的最大吸收峰λmax为260 nm,提出了Br-与O3的基元反应.该研究补充和完善了O3氧化Br-的反应机制,也为O3处理含Br-水时Br-的归趋提供了有益信息.     

双视角下中国畜牧业甲烷排放的温室效应

准确评价甲烷（CH₄）的温室效应是制定有效减排路径的基础.首次采用新提出的、针对短寿命气候污染物（SLCP）设计的气候指标GWP-star （GWP^*）对中国畜牧业CH₄排放的温室效应进行定量评价,并与常用的GWP指标评价结果相比较.结果表明,GWP的视角下我国畜牧业CH₄排放的温室效应持续增加.因此,畜牧业实现碳中和需要完全消除排放,或以增加碳汇、增加资源化利用的形式抵消每年稳定的CH₄排放.在GWP^*的视角下,2015~2019年间畜牧业CH₄排放的温室效应较20年前有所减少,降低的热量相当于从20年前的大气中减少2.1×10⁴万t CO₂的热量,畜牧业只需每年有效降低0.3%的CH₄排放则可在短期内实现自身碳中和.在中国畜牧业持续采取有效减排措施的情况下,采用GWP^*的标准制定减排目标比用GWP制定的减排目标更早达到,但选择GWP还是GWP^*需要综合考虑评价的目的、评价的时间尺度和实际可操作性.     

废水中硫酸盐生物还原技术研究

在上流式厌氧污泥床中,利用硫酸盐还原菌还原青霉素生产废水中的SO₄2-, 当进水SO₄2-为 2.0 g/L,SO₄2-容积负荷为10 kg/(m3·d)时,SO₄2-去除率为76%。试验结果表明:COD/SO₄2-和容积负荷是影响SO₄2-还原效果的主要因素。      

单宁酸铁吸附去除水中无机氮的性能与机制研究

通过批量吸附实验,研究了一种新型吸附材料——单宁酸铁吸附去除水中无机氮(NH+4-N、NO-2-N和NO-3-N)的效果及其吸附机制.结果表明,单宁酸铁对NH+4-N和NO-2-N具有优先选择性,当单宁酸铁与NH+4-N和NO-2-N的质量比为200时,NH+4-N和NO-2-N去除率均大于95%.运用吸附动力学模型、Weber-Morris方程、Langmuir和Freundlich方程进行实验数据拟合的结果表明,NH+4-N和NO-2-N在单宁酸铁表面分别进行单分子层和多分子层的吸附,其吸附过程符合二级动力学模型,并且颗粒外部扩散和表面吸附起主要的作用.NH+4-N与分布于单宁酸铁外表面的氧负离子通过静电作用结合,NO-2-N则与单宁酸铁中的铁离子通过静电作用和配位作用结合.本研究为单宁酸铁作为吸附剂的发展与应用提供了科学依据.     

吡虫啉及代谢产物对土壤过氧化氢酶活性的影响

通过模拟试验研究了新农药吡虫啉及其代谢产物对土壤过氧化氢酶活性的影响结果表明,吡虫啉浓度不同对土壤过氧化氢酶活性影响也不同,浓度越高影响越强烈．在吡虫啉浓度为1,10,40μg/g时其影响过程是“先抑制－再恢复和激活－最后恢复稳定”,而在高浓度（150μg/g）吡虫啉作用下只经“激活恢复稳定”两个阶段．另外,吡虫啉的代谢产物（水解和光解产物）对土壤过氧化氢酶活性的影响均小于吡虫啉亲体,而且光照时间越长,对土壤过氧化氢酶活性的影响越小,即吡虫啉降解后会减弱对供试土壤填生态环境的影响.     

磺胺二甲基嘧啶在过硫酸盐存在下的辐照降解研究

本研究对磺胺二甲基嘧啶(SMT)在不同条件下的辐照降解进行了研究.SMT(20 mg·L~(-1),约0.072 mmol·L~(-1))在外加过硫酸根浓度为0、1、2、4、10和20 mmol·L~(-1)条件下分别进行辐照,发现伽马辐照可有效去除水中的SMT,并可极大地促进溶液TOC的去除,过硫酸盐与伽马辐照联合作用表现出明显的协同效应.在本研究中,各条件下的辐照降解反应均符合准一级反应动力学.在外加过硫酸盐的条件下,溶液的矿化度可以得到极大的提高,当吸收剂量为1 k Gy时,其矿化度由3.5%提高到22.8%,当吸收剂量为5 k Gy时,矿化度由14.1%提高到70.1%.在辐解后的溶液中,利用IC检测到硫酸根离子(SO_4~(2-))、甲酸根离子(HCOO~-)和乙酸根离子(CH_3COO~-)3种离子的存在,一部分中间产物通过GC-MS检测得到,常见的含氮离子(NO_2~-、NO_3~-和NH_4~++)并未在溶液中检测到.同时,本研究还深入探讨了SMT辐照降解机理和降解途径.