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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

丁噻隆在土壤中的吸附和淋溶特性

分别利用振荡平衡法和土柱淋溶法研究了丁噻隆在不同土壤中的吸附和淋溶特性及其影响因素。结果表明,丁噻隆在5种供试土壤中的吸附特性能较好地用线性模型拟合,吸附能力顺序为:东北黑土>太湖水稻土>江西红壤>南京黄棕壤>陕西潮土,吸附常数Kd为0.19~2.87 mL.g-1,吸附性能较差。丁噻隆在3种典型土壤中的淋溶试验表明其具有较强的淋溶性,淋溶速率为:江西红壤>太湖水稻土>东北黑土。影响丁噻隆吸附和淋溶的主要因素是土壤有机质含量。     

2种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂在土壤中的降解吸附特性及对地下水的影响

采用室内模拟试验,以江西红壤、东北黑土和太湖水稻土为代表性土壤,研究了啶氧菌酯和肟菌酯在土壤中的降解、吸附特性,并利用地下水污染指数(GUS)分析了其对地下水污染的影响。结果表明,杀菌剂的降解速率因含有的官能团不同而差异较大,常温、好氧条件下,啶氧菌酯在江西红壤和东北黑土中为较难降解性,在太湖水稻土中为难降解性,肟菌酯在上述3种土壤中均为易降解性;常温、积水厌气条件下,啶氧菌酯在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中均为中等降解性,肟菌酯在3种土壤中均为易降解性。积水厌气条件有利于啶氧菌酯和肟菌酯的降解,厌氧微生物是影响甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂降解的重要因素。啶氧菌酯在江西红壤、东北黑土和太湖水稻土中的吸附均较好地符合Freundlich吸附等温方程,土壤有机碳分配系数(Koc)分别为811、613和926,属较难吸附等级,土壤有机质含量是影响啶氧菌酯在土壤中吸附性能的主要因素。采用高效液相色谱法估算可知,肟菌酯Koc20 000,属易吸附等级。啶氧菌酯在3种土壤中的GUS值介于1.8~2.8,具有一定的淋溶性,对地下水具有一定的潜在污染风险;肟菌酯在3种土壤中的GUS值均1.8,不淋溶,对地下水的潜在污染风险较小。     

壬基酚在土壤中的吸附和淋溶特性

为探究壬基酚在土壤中的吸附迁移规律,分别采用振荡平衡法和柱淋溶法研究了壬基酚在南京黄棕壤、江西红壤、常熟乌栅土、太湖水稻土、东北黑土5种不同土壤中的吸附特性、移动特性,并通过比较其在不同土壤中的吸附和淋溶来分析壬基酚在土壤中吸附和淋溶性的影响因素。吸附试验表明,壬基酚在南京黄棕壤、江西红壤、常熟乌栅土、太湖水稻土、东北黑土中的吸附性均较符合Freundlich方程,Kd值分别为18.89、26.64、44.15、47.49、69.92;吸附性大小次序为:南京黄棕壤江西红壤常熟乌栅土太湖水稻土东北黑土;以有机碳含量表示的土壤吸附常数KOC在2 534.50~4 860.65之间;影响壬基酚土壤吸附性的主要因素为土壤有机质含量,土壤有机质含量增加,吸附增强;壬基酚在5种土壤中的吸附自由能为-21.02~-19.77 k J·mol~(-1),表明吸附机理主要是物理吸附。土柱试验表明,壬基酚在土壤中具有难淋溶性质,壬基酚在5种供试土壤的1~3 cm深度的淋溶滞留量最大;影响其在土壤中淋溶性的主要因素为土壤有机质含量,与吸附试验相一致。壬基酚在土壤中易吸附难淋溶,移动性弱的特点对地表土壤层具有潜在的污染风险,应该引起足够重视。     

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.     

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。     

噻虫胺在土壤中的吸附和淋溶特性

采用室内模拟试验方法,研究了噻虫胺在3种不同类型土壤中的吸附特性、移动特性及其影响因素.结果表明,噻虫胺在江西红壤、太湖水稻土与东北黑土中的吸附较好地符合Freundlich方程,Kd值分别为0.49、1.99和4.42,Kd值大小次序依次为:江西红壤<太湖水稻土<东北黑土.影响噻虫胺土壤吸附性的主要因素为土壤有机质.薄层层析试验显示,当溶剂展开至12.0 cm处,噻虫胺在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中最远移至10—12 cm、8—10 cm、4—6 cm处.土柱试验表明噻虫胺在红壤淋出液中质量分数为56.04%,太湖水稻土和东北黑土中的噻虫胺最远已移至20.0—25.0 cm和15.0—20.0 cm处.影响噻虫胺在土壤中吸附性和移动性的主要因素为土壤有机质含量.噻虫胺存在对地下水污染的潜在风险性,特别是在红壤环境下使用噻虫胺应该引起足够重视.     

除草定在土壤中的降解和移动特性研究

除草定是一种新型嘧啶类除草剂,其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了除草定在不同土壤中的降解性、吸附性和移动特性。结果表明,除草定在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为693.1、173.3、138.6 d,该药在土壤中降解较慢,影响其在土壤中降解速率的主要因素为土壤有机质。除草定在江西红壤、太湖水稻土与东北黑土中的吸附较好地符合Freundlich方程,Kd值分别为0.34、1.86和2.94;3种土壤对除草定的吸附过程为自发的物理吸附。薄层层析试验显示,当溶剂展开至11.5 cm处,除草定在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中最远移至8~10 cm处。影响除草定在土壤中吸附性和移动性的主要因素为土壤有机质含量。除草定存在对地下水污染的潜在风险性,使用除草定应该引起足够重视。     

青霉素钠在土壤中的吸附和淋溶特性

分别采用振荡平衡法和土柱淋溶法分析了青霉素钠在不同土壤中的吸附和淋溶特性及其影响因素。结果表明,25℃以下,3种供试土壤对青霉素钠的吸附特性能用Freundlic模型进行较好的拟合,江西红壤、太湖水稻土和东北黑土的吸附常数KF分别为30.73、39.26和64.58 m L·g-1。偏最小二乘法(PLS)分析表明土壤黏粒含量和有机质含量是影响土壤吸附青霉素钠的主要因素。供试土壤对青霉素钠的吸附自由能变化值均40 k J·mol-1,该吸附过程主要属于物理吸附,吸附能力由大到小依次为东北黑土、太湖水稻土和江西红壤。土柱淋溶试验结果显示,土壤有机质含量和黏粒含量亦是影响淋溶过程的主要因素,青霉素钠在土壤剖面中的迁移能力较弱,3种土壤淋溶性能由大到小依次为江西红壤、太湖水稻土和东北黑土。     

芸苔素内酯的水解及其在土壤中的降解特性

测定了芸苔素内酯在不同pH值和温度条件下的水解及其在东北黑土、灭菌东北黑土、江西红壤和河南二合土4种土壤中的降解特性。结果表明:芸苔素内酯的水解和在土壤中的降解均符合一级动力学方程。在pH值为5、7和9的条件下,25℃时芸苔素内酯的水解半衰期分别为24.1、19.6和16.4d;50℃时水解半衰期分别为20.9、16.3和13.6d。25℃时芸苔素内酯在东北黑土、灭菌东北黑土、河南二合土和江西红壤中的降解半衰期分别为13.8、14.1、16.5和43.3d。     

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.     

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。     

芸苔素内酯的水解及其在土壤中的降解特性

测定了芸苔素内酯在不同pH值和温度条件下的水解及其在东北黑土、灭菌东北黑土、江西红壤和河南二合土4种土壤中的降解特性。结果表明：芸苔素内酯的水解和在土壤中的降解均符合一级动力学方程。在pH值为5、7和9的条件下，25℃时芸苔素内酯的水解半衰期分别为24．1、19．6和16．4d；50℃时水解半衰期分别为20．9、16．3和13．6d。25℃时芸苔素内酯在东北黑土、灭菌东北黑土、河南二合土和江西红壤中的降解半衰期分别为13．8、14．1、16．5和43．3d。     

苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽的土壤降解特性及其影响因素

实验室条件下,研究了不同土壤性质、水分含量、通气条件、外加营养元素比例与外源微生物等条件下,苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a,h]蒽(DBA)在土壤中的降解特性.结果表明,当土壤中BaP和DBA的添加水平分别为2.5 mg·kg-1时,至125 d时,BaP在pH较低的江西红壤中降解最快,降解率达87.3%;而DBA在有机质含量较高的中性太湖水稻土中降解较快,降解率为52.0%.土著微生物对BaP和DBA在土壤中的降解起重要作用;合适的土壤C/N比值能明显加快降解速率;好气条件有利于BaP和DBA的降解.     

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。     

3种三唑类杀菌剂的环境降解特性

为了掌握三唑类杀菌剂在环境中的行为归趋,评价其在环境中的风险,采用室内模拟试验,对氟环唑、戊唑醇和粉唑醇3种三唑类杀菌剂在不同温度和p H值水体、不同类型土壤以及氙灯光照条件下的降解特性展开研究。结果表明:在4 000 lx、紫外强度25μW·cm-2的人工光源氙灯条件下,氟环唑、戊唑醇和粉唑醇的光解半衰期分别为0.68、2.35和9.30 h,氟环唑和戊唑醇属于易光解农药,粉唑醇为中等光解农药;在25℃,p H值为4.0、7.0和9.0条件下,氟环唑的水解半衰期分别为120、131和151 d,戊唑醇的水解半衰期分别为257、198和187 d,粉唑醇的水解半衰期分别为204、182和182 d,3种杀菌剂水解特性差异与水体p H值和农药本身结构相关;氟环唑、戊唑醇和粉唑醇在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为58.2~72.9、182~365和102~161 d,3种土壤中降解速率从大到小依次为东北黑土、太湖水稻土和江西红壤。3种农药在水体和土壤中的滞留期较长,建议关注其在环境中的污染影响,对其使用和残留状况进行跟踪监测。