Simulation study on vertical transport of atrazine in soil column

A simulation experiment on vertical transport of herbicide atrazine (2-chloro-4-ethylamino-6-isopropylamino-s-triazine) in soil column was conducted using lysimeter system. The atrazine concentrations in leaching water and soil samples in column at 8 layers with 10 cm thick of each layer were detected by high-performance liquid chromatography. The results show total atrazine amount in leaching water increases nonlinearly with the leaching time and the herbicide application rate, and the atrazine concentrations in column soil decrease with the vertical depth after water leaching. The distribution of atrazine mass in the system after 154 days were that among the applied atrazine, 0.3 ％ is out through leaching water, 1％ is methanol extractable residues in soil, 46 ％ is methanol nonextractable residues in soil, and 52 ％ is other loss (including volatilization and degradation). The study indicates movement of atrazine in agriculture soil may not only have relation to the properties of herbicide, but also to the herbicide application history.     

作物植株残体还田土壤对除草剂的截留作用

加入成熟作物植株残体还田的土壤（简称秸秆还田土壤）与自然土壤的土柱淋洗对比实验，研究了玉米秸秆还田土壤对除草剂乙草胺和阿特拉津的截留作用以及水稻秸秆还田土壤对丁草胺的截留作用。结果表明，作物秸秆还田土壤对所研究的三种除草剂有明显的截留作用，在土桩的最上部10cm内，秸秆还田土壤对乙草胺、丁草胺和阿特拉津的截留量分别是自然土壤对其截留量的1.33、1.77和1.88倍。     

Distribution of atrazine in a crop-soil-groundwater system at Baiyangdian Lake area in China

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｒａｚｉｎｅ(2ｃｈｌｏｒｏ4ｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ6ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｏｓｔｒｉａｚｉｎｅ)ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｐｒｅａｎｄｐｏｓｔｅｍｅｒｇｅｎｃｅｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｂｒｏａｄｌｅａｆａｎｄｇｒａｓｓｙｗｅｅｄｓ.ＴｈｉｓｈｅｒｂｉｃｉｄｅｉｓｐｒｉｍａｒｉｌｙｕｓｅｄｉｎｃｏｒｎｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎＮｏｒｔｈｅａｓｔａｎｄＮｏｒｔｈｏｆＣｈｉｎａ,ａｎｄａｓｏｆｔｅｎｔｉｍ…     

放射性核素60Co在土壤中的淋溶和迁移分布

采用模拟土柱法及同位素示踪技术研究了60Co在2种淹水土壤(小粉土、黄红壤)中的淋溶和垂直迁移.结果表明,淋溶后收集到的全部淋溶水中60Co的含量较少,小粉土及黄红壤淋溶水中60Co分别为总活度的5.61%和5.25%;滞留于土壤中的60Co绝大部分分布在土壤表层0~1.0cm范围内,小粉土及黄红壤中分别有69.74%~78.63%和75.77%~86.84%的60Co 滞留于0~1.0cm土层范围内;土壤中60Co 比活度与距土壤表层深度分布呈单项指数规律.     

液液萃取-高效液相色谱法同时测定饮用水中阿特拉津与甲萘威

通过液液萃取-高效液相色谱法实现了饮用水中农药残留阿特拉津与甲萘威的同时测定。用二氯甲烷萃取水样中阿特拉津与甲萘威,浓缩定容后,以甲醇∶水=60∶40(体积分数)为流动相,用Zorbax SB-C18柱进行分离,通过具有紫外检测器的高效液相色谱仪进行测定。阿特拉津与甲萘威的最低检出限均可达0.000 1 mg/L,加标量为1 ug时平均回收率分别为85.45%和83.35%,加标量为0.1 ug时平均回收率分别为81.09%和80.23%。平行7次进行精密度试验,相对标准差在4.10%～4.59%。结果表明:方法简便、准确、快速、重现性好,适合饮用水中阿特拉津与甲萘威的同时测定。     

淋滤水量对多环芳烃在土壤剖面中纵向迁移的影响研究

为了揭示淋滤作用对多环芳烃(PAHs)在土壤剖面中纵向迁移的影响,选取北京市昌平区一条具有代表性的土壤剖面作为实验样品,进行了PAHs土柱淋滤模拟研究。结果表明:经过淋滤作用后,淋滤水量不同的三个土柱(A1,A2,A3,淋滤水量依次增大)表层土中残留PAHs总量逐渐降低,但不同环数PAHs含量降低幅度存在较大的差别,低环数PAHs受影响程度更大;在淋滤水量相同的情况下,不同环数PAHs的含量均存在随土柱深度的增大而逐渐降低的趋势,但降低程度存在一定差别。由此推测,通过长期淋滤作用,表层土中的PAHs可以向深层土壤迁移,这些认识可以为深层土壤及浅层地下水的多环芳烃污染评价及保护提供合理的理论依据。     

Determination of herbicides atrazine and butachlor in soil by high performance liquid chromatography

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓａｔｒａｚｉｎｅａｎｄｂｕｔａｃｈｌｏｒｉｎｓｏｉｌｂｙｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ￥ＸｕＷｅｉｂｉｎｇ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ－Ｅｎｖｉｒ...     

除草剂对水稻土微生物的影响

以阿特拉津、丁草胺和甲磺隆 3种除草剂为例 ,采用熏蒸提取法和BIOLOG碳素利用法研究了土壤中除草剂污染与水稻土微生物之间的关系及其环境意义 .结果表明以 10mg·kg-1含量施入水稻土的甲磺隆在施用初期导致微生物生物量下降 ,随培养时间的推移 ,生物量有所恢复 ;相同浓度的阿特拉津和丁草胺对水稻土微生物生物量影响不明显 .BIOLOG数据显示 ,3种除草剂施用初期 (第 2d)微生物碳源利用多样性变化不明显 ,随着培养时间的增加微生物碳源利用多样性发生变化 ,变化趋势因除草剂类型不同而异 :甲磺隆除草剂污染水稻土微生物碳源利用多样性先有明显降低 ,培养后期呈上升趋势 ;阿特拉津和丁草胺除草剂污染水稻土微生物碳源利用多样性基本不受影响 .     

除草剂阿特拉津的使用与危害

文章介绍了目前广泛应用的一种除草剂阿特拉津的使用和特性,阿特拉津被认为是安全的除草剂,但大量研究结果表明,其分子结构稳定, 使用后不易降解,在使用过的水体和土壤中均有检出,长期使用后可对水环境、土壤和动物产生一定的危害,尤其是作为一种环境荷尔蒙,已经发现它能够对水生生物的生长繁殖产生影响,可能产生变性反应,是人类潜在的致癌物.通过对其危害的研究和防范管理,可以减少和避免可能对人类、生态环境带来的进一步危害.     

莠去津对野生植物群落下土壤微生物功能多样性的影响

为探明亚致死剂量农药对土壤微生物多样性影响,基于大田控制试验,采用Biolog-ECO微平板技术分析喷施亚致死剂量的莠去津对野生植物群落下土壤微生物群落功能多样性的影响.结果表明:① 莠去津的喷施浓度对土壤微生物群落利用全部碳源的能力无显著影响（P>0.05）,但与喷施处理后第30天相比,处理后第60天的土壤微生物群落利用全部碳源的能力有所降低,其中处理Ⅰ〔喷施浓度（以质量浓度计）为1 200 g/hm2〕、处理Ⅲ（喷施浓度为300 g/hm2）显著下降（P < 0.05）,而CK（对照组）、处理Ⅱ（喷施浓度为600 g/hm2）降低程度不显著（P>0.05）,并且其各处理间土壤微生物群落对全部碳源的利用能力大小为CK >处理Ⅲ >处理Ⅱ >处理Ⅰ.② 喷施处理后第30天土壤微生物群落对碳水化合物类碳源的利用能力最强,对羧酸类碳源的利用能力相对较弱;喷施处理后第60天土壤微生物群落对碳水化合物类碳源的利用能力降幅最大,处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ分别下降了0.63、0.78、0.85、0.76.③ 喷施除草剂后第30天处理Ⅱ的Shannon-Wiener指数和Simpson指数显著低于其他处理（P < 0.05）,而第60天各处理间多样性指数无显著差异;与喷施处理后第30天相比,第60天各处理多样性指数都有所下降,但没有显著差异（P>0.05）.④ 对土壤微生物群落碳源利用能力进行主成分分析结果显示,提取的与土壤微生物碳源利用相关的主成分累积贡献率为86.6%,主成分1能够区分喷施处理后两个时期的土壤微生物群落特征.⑤ 冗余分析（RDA）表明,pH是土壤微生物利用碳源能力差异的重要影响因素之一.研究显示,除草剂莠去津的施用可在一定程度上降低野生植物群落下土壤微生物群落功能多样性.      

阿特拉津生态毒性与生物降解的研究

阿特拉津在世界范围内已经使用了40多年,目前仍然是应用广泛的化学除草剂之一.在许多国家及地区的地表水、地下水和土壤中都检测出了阿特拉津及其降解产生的中间产物.阿特拉津在土壤和水体中的持留期较长并具有生物蓄积性,不但对粮食和食品安全构成了潜在威胁,而且会扰乱和破坏生物活性,对生态环境的影响具有全球性.因此,深入研究阿特拉津的生态风险问题及其污染水体和土壤的生物修复,已成为目前研究的热点.从阿特拉津生态毒性、阿特拉津降解微生物及降解途径方面,对降解阿特拉津的酶学、遗传学和生物工程研究概况作简要介绍,为更好的利用生物技术修复阿特拉津的污染提供理论依据.     

新鲜和老化生物炭对土壤氮淋失及油菜氮吸收的影响

粮食需求日益增加,为了实现增产,大量氮肥被施入土壤,而氮肥利用率较低导致土壤氮淋失严重,造成水体污染. 生物炭施入土壤被认为是减少土壤氮淋失的有效措施. 本文通过室内土柱模拟淋溶试验,共设置5个处理——对照(仅施氮肥,B₀)、氮肥+1%新鲜生物炭(B₁)、氮肥+4%新鲜生物炭(B₄)、氮肥+1%老化生物炭(Ba₁)、氮肥+4%老化生物炭(Ba₄). 在植物-土壤-淋溶液系统内探究不同施加量的新鲜和老化生物炭对土壤氮淋失和油菜氮吸收的影响,并通过物质守恒定律来探究其对气态氮损失的影响. 结果表明:与对照相比,添加1%和4%新鲜生物炭时土壤氮素含量分别提高4.63%和9.68%,淋溶液氮素含量分别降低33.91%和61.18%,油菜氮素含量分别增加40.70%和129.65%;添加1%和4%老化生物炭时土壤氮素含量分别提高7.46%和13.30%,淋溶液氮素含量分别降低53.68%和72.05%,油菜氮素含量分别增加78.20%和185.76%;气态损失的氮量随生物炭老化和施加量的增加而减少. 研究显示,土壤中施加生物炭对于提高土壤氮素固持能力、减少氮素淋失、促进油菜氮吸收和减少气态氮损失均具有显著效果,且施加老化生物炭的促进效果优于新鲜生物炭,证明生物炭减少土壤氮淋失的效应具有长期性.      

Hydrolysis kinetics of atrazine and influence factors

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＨｙｄｒｏｌｙｓｉｓｉｓｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｓｗｉｔｈｗａｔｅｒａｎｄａｌｓｏａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ.Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｏｃｃｕｒｓｖｉａｓｅｖｅｒａｌｐａｔｈｗａｙｓｗｈｉｃｈｉｎｖｏｌｖｅｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｃｉｄ , ｂａｓｅａｎｄｎｅｕｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓ.Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ ,ｗａｔｅｒｄｉｓｓｏｃｉａ…     

Adsorption kinetics of the herbicide safeners, benoxacor and furilazole, to activated carbon and agricultural soils

Chloroacetamide herbicides, namely acetochlor and metolachlor, are common herbicides used on corn and soybean fields. Dichloroacetamide safeners, namely benoxacor and furilazole, are commonly used in formulations containing chloroacetamide herbicides. Extensive reports on adsorption of chloroacetamide herbicides are available, yet little information exists regarding adsorption potential of co-applied safeners. Herein, the adsorption and desorption characteristics of selected herbicide safeners to granular activated carbon (GAC) and in agricultural soils are reported. Further, soil column studies were performed to understand the leaching behaviour of the herbicide Dual II Magnum. Equilibrium sorption experiments of safeners to three agricultural soils and one GAC showed that adsorption was best fitted by the Freundlich isotherm. The Freundlich adsorption constant, K_f, for benoxacor and furilazole sorption onto three agricultural soils ranged from 0.1 to 0.27 and 0.1 to 0.13 (mg/g) × (mg/L)?(1/n), respectively. The K_f for benoxacor and furilazole to GAC was 6.4 and 3.4 (mg/g) × (mg/L)?(1/n), respectively, suggesting more favorable sorption of benoxacor to GAC than furilazole to GAC. The sorption to soils was reversible as almost 40%–90% of both safeners was desorbed from three soils. These results were validated in four replicated soil column studies, where S-metolachlor was shown to leach similarly to the safener benoxacor, originating from the herbicide formulation. The leaching of S-metolachlor and benoxacor was influenced by soil texture. Cumulatively, these results show that safeners will move through the environment to surface waters similarly to the active ingredients in herbicides, but may be removed during drinking water treatment via GAC.     

95Zr在土壤中的淋溶与垂直迁移

采用土柱法研究了⁹⁵Zr在浙江省有代表性的3种土壤(小粉土、红黄壤和海泥)中的淋溶和垂直迁移及盐度对其行为的影响.结果显示:①淋溶后收集到的全部淋溶水中95Zr的含量较少,250ml、500ml和750ml 3种不同淋溶水量下,小粉土约占原始引入量的5.33%～7.68%,海泥为0.77%～1.32%,红黄壤几乎为0;且随着总的淋溶水量的增加,被淋溶下的⁹⁵Zr的总量变化不明显,表明⁹⁵Zr一旦被土壤吸附,则不易被解吸;②滞留于土壤中的⁹⁵Zr绝大部分分布在土壤表层,小粉土约有45.99%～50.02%的⁹⁵Zr滞留于0～0.4cm土层范围内,红黄壤和海泥则分别为96.02%～97.16%和95.94%～98.01%;③随淋溶水盐度的增加,表层土(0～0.2cm)中⁹⁵Zr的量明显提高,表明水体盐度增加有助于提高土壤对⁹⁵Zr的吸附率     

有机碳含量对多环芳烃在土壤剖面残留及迁移的影响

为了揭示有机碳含量(TOC)对多环芳烃(PAHs)在土壤剖面中迁移的影响,本文分析了北京地区部分典型的环境功能区(包括自然保护区、耕地、果园、农田、城区及工业区等)土壤剖面中多环芳烃和TOC的纵向分布特征,结合多环芳烃化合物的土柱淋滤实验,讨论了多环芳烃在土壤剖面上的纵向迁移特征.结果表明,不同环境功能区土壤剖面的土壤中多环芳烃的含量存在差异,且与TOC之间存在较强的正相关关系;土柱淋滤实验结果进一步证实,尽管具有不同TOC的土壤剖面中多环芳烃均可能向深层迁移,但TOC对土壤剖面中多环芳烃的残留及纵向迁移能力具有重要的影响,TOC越高,多环芳烃富集量越大,向下迁移量相对减少,反之相反;在TOC相同的情况下,多环芳烃的组成或结构特征对其在土壤剖面中的残留与迁移特征有明显的影响,淋滤水量、淋滤时间和添加PAHs量等对其在土壤剖面中的迁移作用也有一定影响.     

淋洗条件下砂土和粉土水盐运移过程的监测研究

土壤水盐运移过程和运移机制研究是盐渍土研究的核心问题,淋洗条件下土壤水盐运移动态规律是研究盐渍土形成、冲洗、排水、改良的理论基础.通过室内一维垂直入渗试验,采用自主研发的电阻率监测装置研究了砂土和粉土在淋洗过程中的水盐运移的动态变化特征.结果表明,监测装置的实时数据能够监测到两种土壤淋洗过程中电阻率峰值的下移和逐渐消失的过程,在每次淋洗后,砂土经过30 min达到水盐平衡,而粉土需要70 min.砂土每次淋洗脱盐的深度基本保持一致,约为35 cm,经过3次淋洗后土柱脱盐;粉土每次淋洗脱盐深度约为10 cm,经过7次淋洗后土柱脱盐.该监测装置可以针对不同土壤水盐运移的速率而设置其时间和空间分辨率从而实现水盐运移的远程、原位、动态监测,为盐渍化的监测、评估和预警提供了一种有效的手段.     

甲醇衍生法测定环境水体中八种酸性除草剂

文章建立了一种测定环境水体中8种酸性除草剂残留量的分析方法。1 000 mL样品在pH<2的情况下由乙醚分三次萃取后,萃取液经脱水,K-D浓缩至约1 mL,转移到衍生瓶中。在衍生瓶中补加2 mL正己烷、1 mL甲醇、8滴浓硫酸,80℃水浴加热1 h,进行甲醇衍生化处理,衍生后的样品运用气相色谱-质谱联用-分段选择离子扫描技术测定,内标法定量。结果表明:8种除草剂在0.05～2.5μg/L范围内线性均良好;方法灵敏度高,检出限均低于或等于0.02μg/L;方法的准确度和精密度高,在0.10、0.50、1.00、1.50μg/L添加水平下所有除草剂的回收率均在82.07%～116.99%之间,相对标准偏差RSD≤7.68%;经实际样品检测,可用于测定环境水体中酸性类除草剂的残留量。     

微生物作用下土壤中水溶态Cr(Ⅵ)的迁移转化

现代工业的发展使Cr(Ⅵ)土壤污染问题日益突出,针对Cr(Ⅵ)土壤污染防治的相关研究逐渐引起广泛重视。选取低风险地块土壤为实验材料,以土柱淋滤实验为基础,探究在混合芽孢杆菌的作用下,土壤中水溶态Cr(Ⅵ)的迁移和转化。结果表明:水溶态Cr(Ⅵ)在土壤中的迁移动力来源于土壤中水分的迁移。在对照组中,土壤中水溶态Cr(Ⅵ)的迁移呈现出随着土壤深度增加浓度下降的趋势;在混合芽孢杆菌处理组中,芽孢杆菌在前期(0~10 d)会阻碍Cr(Ⅵ)的迁移,在中后期(10~30 d)阻碍作用减弱。在迁移的过程中,混合芽孢杆菌的作用使土壤中水溶态Cr(Ⅵ)的浓度降低,例如土柱淋滤30 d后,175-H土柱相比于175-D土柱在5,10,15,20 cm深度处土壤的水溶态Cr(Ⅵ)浓度分别降低了3.55,2.03,1.87,1.31 mg/kg。同时,淋滤含Cr(Ⅵ)溶液使土壤中铬耐性菌的相对丰度有所增加,例如芽孢杆菌。     

地下水除草剂阿特拉津污染微生物治理的实验研究

采用了从农药厂阿特拉津生产车间排污口污泥中分离出的菌种AT菌,进行了农药阿特拉津的静态降解实验及其污染地下水的微生物治理模拟实验研究结果表明,AT菌在pH值为5.0～10.0时对农药污染质阿特拉津均具有降解能力,且适宜的pH值范围为6.5～8.0;在实验条件(t=10℃,pH=7.5)与野外含水层的条件基本一致情况下,难于生物降解的污染质阿特拉津的一次投菌降解率达到31.08%;同时环境因素也随着AT菌作用的变化而变化,其中,DO、pH随AT菌作用加强而其值减小.另外,设计了细菌的投放方式以模拟野外条件下的菌种投加条件.并且AT菌的作用会造成被治理含水层的渗透性能降低,实验后含水层的渗透系数下降60.54%.清水冲洗10d的渗透性恢复率为48.96%,说明清水渗透恢复的方法效果明显.