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。     

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。     

常温下过硫酸盐氧化降解水中对氯苯胺

研究了常温下初始pH值对过硫酸盐氧化降解水中对氯苯胺(PCA)动力学过程的影响,并探讨了PCA降解的机理.结果表明,室温下,PCA的降解符合准一级动力学方程;pH值为3、5、7、9和11时,其一级动力学常数k分别为0.03×10-4、0.12×10-4、0.28×10-4、0.26×10-4和0.27×10-4s-1;酸性体系不利于PCA的降解,pH 7时PCA的降解速率最大,半衰期为6.88 h.通过LC/MS和GC/MS鉴定得到PCA降解的4种主要中间产物,分别为对氯硝基苯、对苯醌、1-(4氯苯)-3苯基脲和5-氯-2-(4氯苯二氮烯)苯酚,并在此基础上探讨了过硫酸盐氧化降解PCA的可能途径.     

接种降解菌对土壤中邻苯二甲酸二异辛酯降解的影响

邻苯二甲酸二异辛酯〔Di-(2-Ethylhexyl)phthalate,DEHP〕是农田土壤中常被检出的有毒有机污染物,在土壤中有较长的持留性,微生物降解是其从土壤中消失的主要途径.本文采用温室盆栽试验研究了接种两株从污水处理厂活性污泥中分离得到的高效DEHP降解菌及其混合菌悬液降解土壤中DEHP污染的效果,以及土壤中添加葡萄糖和种植作物对其降解效率的影响.结果表明,在土壤初始DEHP浓度为100mg kg-1的条件下,接种两种降解菌及其混合菌悬液都可显著提高土壤中DEHP消失的速率,其残留半衰期比不接种对照缩短了32~48d,但在相同条件下接种不同降解菌的处理之间没有显著差异.土壤中添加0.6%的葡萄糖虽然可以强烈地促进土壤微生物的整体活性,但并没有提高修复效率,反而在短期内延缓了降解菌对DEHP的降解,延长了DEHP在土壤中持留的半衰期;植物生长可显著提高降解菌的降解效率,降低土壤中DEHP的残留浓度.研究结果同时也表明,只添加葡萄糖或只种植植物对土壤中DEHP的降解并没有显著的影响.图3表4参14     

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.     

甲酰氨基嘧磺隆在模拟环境中的降解特性

甲酰氨基嘧磺隆是一种新型磺酰脲类除草剂,其在环境中的归趋备受关注.采用室内模拟试验方法,研究了甲酰氨基嘧磺隆在不同土壤中的降解性、水解和光解特性.结果表明,甲酰氨基嘧磺隆在光照强度4000 lx,紫外强度25μW·cm~(-2)的人工光源氙灯条件下,甲酰氨基嘧磺隆的光解半衰期为1.72 h,易光解.25℃时,pH4、pH7和pH9条件下水解半衰期分别为4.17、91.2、97.6 d,50℃时的水解半衰期分别为1 d、4.75 d和14.5 d,温度和p H值对水解速率具有较大影响.甲酰氨基嘧磺隆在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为10.8、16.6、31.5 d,该药在酸性土壤中降解较快,影响其在土壤中降解速率的主要因素为土壤pH值.     

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。     

不同河流水体颗粒物对硝化过程的影响

采用模拟实验的方法对比研究了长江和黄河水体颗粒物对硝化过程的影响.结果表明:(1)当颗粒物含量分别为0g·l-1和2g·l-1时,长江水样的平均硝化速率在前10d分别为0.21mg·l-1·d-1和0.70mg·l-1·d-1,黄河水样分别为0.18mg·l-1·d-1和0.32mg·l-1·d-1.采用Logistic模型对氨氮的硝化作用进行拟合发现,颗粒物含量为2 g·l-1时的硝化速率常数均显著高于无颗粒物存在时的硝化速率常数,说明有颗粒物存在时的硝化过程较快.(2)有颗粒物存在时,水体氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌的数量均显著高于无颗粒物存在的水体,而且长江水样中各种菌的数量明显高于黄河水样.(3)长江水样中氨氮的平均硝化速率和硝化速率常数明显大于黄河,这是由于长江水样较高的细菌浓度水平和两条河流颗粒物不同的理化性质所导致.     

茚虫威对映体在土壤中的选择性降解

研究了茚虫威在4种不同类型的农田土壤中的降解动态和选择性降解行为.结果表明,添加水平在0.1—5.0 mg.kg-1的条件下,茚虫威对映体在土壤中添加回收率在(78.56±3.16)%—(108.16±5.32)%之间,最低检测限为0.01 mg.kg-1,定量限为0.05 mg.kg-1.茚虫威在土壤中的消解符合一级动力学规律,消解过程受土壤pH值、有机质含量等因素的影响.茚虫威对映体在1#—4#土壤中的降解速率存在明显的差异性,E1的半衰期分别为15.33 d、19.09 d、10.61 d、11.40 d,E2的半衰期分别为15.44 d、15.61 d、8.58 d、11.13 d,降解快慢顺序为:3#>4#>1#>2#,表明茚虫威在偏碱性的土壤中的降解速率要快于在酸性土壤中,且对映体的半衰期差异在有机质含量较高的土壤中表现得更加明显;对映体分数EF值(enantiomer fraction)表明茚虫威对映体在4种供试土壤中除了1#土壤外均存在明显的立体选择性降解.     

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的降解性研究

采用室内模拟试验方法,测定了甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在水体中光解、水解及其在东北黑土、江西红壤和太湖水稻土3种不同类型土壤中的降解特性,结果发现:在光[照]度为2 370 lx、紫外辐[射]照度为13.5μW·cm-2的人工光源氙灯条件下,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐较易光解,半衰期为1.73 h;25℃时甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在pH 5.0、7.0条件下较难水解,推测其半衰期大于1a,而在pH 9.0条件下较易水解,半衰期为45.3 d,温度升高能加快其水解速率;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为16.3、91.2和41.5 d,其在土壤中的降解主要为微生物降解,降解速率与土壤有机质含量有关.     

噻吩磺隆在棕壤中的降解特性

采用实验室模拟试验研究了微生物及不同环境条件对土壤中噻吩磺隆降解的影响。结果表明,噻吩磺隆降解速率与土壤温度、湿度呈正相关,与农药初始用量呈负相关,噻吩磺隆在土壤中的降解以微生物降解为主。当温度从5上升到35℃时,噻吩磺隆的降解速率增加了2.9倍;当土壤湿度从饱和含水量的25%提高到75%时,噻吩磺隆的降解半衰期由7.6缩短至2.6d;当土壤中噻吩磺隆初始用量从2.5增加到10.0mg.kg-1时,其降解半衰期由3.1延长至7.6d;未灭菌土壤中噻吩磺隆降解迅速,半衰期为3.9d,而灭菌土壤中噻吩磺隆降解半衰期延长至14.7d。     

菲在土壤中的微生物降解研究

研究了不同条件土壤中多环芳烃菲的降解动态。结果表明：温度和底物浓度对土壤中菲的降解有较大影响,未灭菌土壤中菲的降解半衰期为5.1d;从污染土壤中分离到一株高效降解菲的菌株,经16S rDNA鉴定为产碱杆菌属（Alcaligenes bacterium LBM.）,同源性高达99%;随着优势菌接种量增加,基础培养基中菲降解速率逐渐加快;Fe3＋、Co2＋和Cu2＋对优势菌降解菲能力均有不同程度影响,其中以Fe3＋影响最明显。     

白腐菌Trametes hirsute对六氯苯的降解及其条件优化

在液体体系下,筛选了5株白腐菌,对六氯苯进行了降解研究,并优化了白腐菌Trametes hirsute TH对六氯苯的降解条件.结果表明,不同白腐菌均能降解六氯苯,其中白腐菌Trametes sp.TR对六氯苯降解率最高,达90.21%;而白腐菌T.hirsute TH对六氯苯降解率为87.08%,但生物量最高,达3.33 g/L.通过响应面法优化白腐菌T.hirsute TH降解六氯苯的条件,结果显示,转速、接种量和培养时间是影响六氯苯降解的主要因素.优化后的最佳条件为:转速125 r/min,菌丝接种量8%(V/V),培养时间2 d,温度28 ℃,pH为7.在优化条件下,2 d内白腐菌T.hirsute TH对浓度为10 mg/L的六氯苯降解率和降解量分别可达91.52%和2.288 mg L-1 d-1.图2表7参17     

苯噻菌酯在土壤中的降解、吸附和迁移特性

采用室内模拟试验方法,研究了苯噻菌酯在东北黑土、江西红壤和南京黄棕壤中的降解、吸附和迁移特性.结果表明,苯噻菌酯在3种不同土壤中的降解顺序为东北黑土南京黄棕壤江西红壤,半衰期分别为32.8、37.9、51.7 d,属于中等降解农药.随着土壤含水量(20%—80%)增加,苯噻菌酯的降解速率加快.苯噻菌酯在灭菌土壤中降解速率明显减慢,渍水条件下降解速率加快,说明土壤中微生物,特别是厌氧微生物是影响苯噻菌酯降解的重要因素.此外,土壤中有机质和氧化物能促进苯噻菌酯的降解.3种土壤对苯噻菌酯的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数Kd值分别为171.33、102.41和135.89,属于较易吸附农药.苯噻菌酯在土壤中移动性较差,属于难淋溶农药.     

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.     

农村蔬菜废物高温好氧降解协同性及动力学

对太湖流域农村典型蔬菜废物进行了高温好氧降解试验,结果表明,好氧降解d14末有机物降解率大小顺序为:叶菜皮>竹笋壳>叶菜皮 竹笋壳>叶菜皮 茭白壳>茭白壳.对于混合物料,叶菜皮 竹笋壳组有机物降解后期(6~14d)存在非协同降解关系,其主要是由于其难降解组分后期降解存在抑制导致而成;叶菜皮 茭白壳则呈独立降解关系.蔬菜废物高温好氧降解符合一级动力学,降解速率常数在0.036~0.100d-1之间,各不同组物料降解速率大小顺序为:叶菜皮>笋壳>叶菜皮 竹笋壳>叶菜皮 茭白壳>茭白壳.统计分析表明,降解速率与物料纤维素初始浓度相关性最好,指数模型拟和效果最优,可作为蔬菜废物高温好氧降解速率常数的经验公式.图3表6参16     

城市污泥中邻苯二甲酸酯的好氧降解规律研究

为评价邻苯二甲酸酯类环境激素在环境中的滞留情况,妥善解决城市污泥的处理处置问题,对城市污泥中6种邻苯二甲酸酯的好氧生物降解规律进行了研究。结果表明,邻苯二甲酸酯的好氧生物降解性随烷基链含碳数的增加而降低;其好氧降解过程可用一级动力学模型描述;其好氧生物降解速率常数与烷基链含碳数、降解半衰期与烷基链含碳数、降解速率常数与正辛醇—水分配系数之间存在良好的相关性。     

2种水稻土胶体界面五氯酚的还原脱氯转化

研究了紫泥田和浅脚紫泥田2种水稻土胶体界面五氯酚(PCP)的还原转化效果,以及添加Fe2+或草酸对五氯酚还原转化效果的影响.采用表观一级反应动力学描述土壤胶体界面五氯酚的转化过程.结果表明,紫泥田和浅脚紫泥田土壤胶体界面五氯酚的还原转化动力学常数分别为0.0375d-1和0.0430d-1,半衰期分别为18.5d和16.1d;厌氧条件下水稻土胶体中铁氧化物还原溶解产生的吸附态Fe2+对五氯酚具有一定的还原转化能力.添加1.0mmol·L-1Fe2+或1.0mmol·L-1草酸均能显著促进土壤胶体界面五氯酚的还原转化和氯离子的产生,紫泥田土壤胶体界面五氯酚的还原转化半衰期分别减少到9.6d和6.0d,浅脚紫泥田土壤胶体界面五氯酚的转化半衰期分别减少到7.9d和3.0d.草酸促进作用更加显著的原因是铁-草酸配合物的生成.土壤胶体界面五氯酚的还原转化、脱氯效率与土壤胶体的比表面积、吸附态亚铁离子浓度有一定的正相关关系.促进土壤中吸附态亚铁离子和草酸等低分子量有机酸的产生能显著促进有机氯的还原转化.     

稻瘟酰胺在水/沉积物中的降解及生物富集性研究

稻瘟酰胺是一种新型内吸型杀菌剂,其在水体环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了稻瘟酰胺在水-沉积物中的降解特性和在斑马鱼中的生物富集性。结果表明,在水-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半衰期分别为169.1、60.3 d,厌氧条件下的降解半衰期分别为173.3、126.0 d,湖泊体系的降解速率快于河流体系。稻瘟酰胺在水-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。稻瘟酰胺在斑马鱼中的生物富集系数BCF_(8d)达64.8~189.1,具有中等富集性。稻瘟酰胺在水体环境中具有较强稳定性,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影响。     

哒嗪硫磷水解与土壤降解研究

采用室内模拟方法,研究了哒嗪硫磷在东北黑土、江西红壤和南京黄棕壤3种不同类型土壤中的降解特性及pH、温度和表面活性剂（SDS）浓度对水解的影响。结果表明,哒嗪硫磷水解速率随pH值与温度的升高而显著加快,在15℃、pH 5缓冲溶液中水解半衰期为216.56 d,在35℃、pH 9缓冲溶液中半衰期为3.47 d,平均温度效应系数为2.98。SDS能显著抑制哒嗪硫磷水解,且随着浓度的增大抑制作用增强。哒嗪硫磷在3种土壤中的降解速率依次为南京黄棕壤〉东北黑土〉江西红壤,半衰期分别为10.27、78.75、105.00 d,降解速率随土壤pH值的增大而增大。灭菌处理下,哒嗪硫磷在3种土壤中半衰期显著延长,其中在南京黄棕壤中半衰期延长近10倍,哒嗪硫磷在土壤中降解主要为微生物降解。