自然条件下水中三环唑、氟环唑和苯醚甲环唑的非生物降解及其影响因素

研究了室外条件下河水和海水中三环唑、氟环唑和苯醚甲环唑的非生物降解(光解和水解)行为,并考察了室内条件下硝酸盐、腐殖酸和颗粒物对光解的影响.结果表明,3种目标农药在水环境中的非生物降解(光解和水解)动力学符合一级动力学模型.在厦门夏季室外条件下(平均气温25—32℃),河水中三环唑、氟环唑和苯醚甲环唑的非生物降解半衰期(t1/2)分别为17.6—49.8 d、25.6—90.5 d、16.5—42.6 d,光解t1/2分别为19.9—73.6 d、28.0—131.8 d、17.6—50.5 d,水解t1/2分别为154.0 d、288.8 d、271.8 d;海水中三环唑、氟环唑和苯醚甲环唑的非生物降解t1/2分别为22.8—48.1 d、74.8—93.8 d、37.2—48.4 d,光解t1/2分别为34.1—160.6 d、113.4—163.8 d、87.4—193.0 d,水解t1/2分别为68.6 d、219.7 d、64.6 d.目标农药的光解在非生物降解中占主导地位,河水中的光解速率普遍快于海水.pH升高促进三环唑和苯醚甲环唑的水解,但抑制氟环唑的水解.室内实验发现,硝酸盐抑制目标农药的光解,腐殖酸抑制氟环唑和苯醚甲环唑的光解,但促进三环唑的光解;河水中的颗粒物抑制目标农药的光解,但海水中的颗粒物却能促进目标农药的光解.总体而言,水环境中3种唑类农药的降解半衰期都较长,在实际水环境中的存在状况和毒理效应值得进一步研究.     

氯代酰胺类除草剂降解菌的分离及降解性能

从生产乙草胺的农药厂废水生物处理池活性污泥中分离到一株氯代酰胺类除草剂降解细菌,命名为Y3B-1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为副球菌属(Paracoccus sp.).研究了菌株Y3B-1在不同条件下对多种氯代酰胺类除草剂的降解性能.结果表明:菌株Y3B-1能以乙草胺为碳源生长,并能降解乙草胺、丁草胺和丙草胺,3 d对这3种氯代酰胺类除草剂的降解率分别达到86.7%、65.5%和69.1%,不能降解异丙甲草胺.该菌降解乙草胺的最适温度为30℃,最适pH为7.0,对乙草胺的降解效果与接种量成正相关,对较低浓度的乙草胺有很好的降解效果,过高的起始浓度抑制其对乙草胺的降解,外加营养如酵母膏和土壤悬液则显著促进其对乙草胺的降解.图7参23     

水中速灭威农药非生物降解的研究

本文报导了从水解、光解角度对水中速灭威进行非生物降解的初步研究。用气相色谱技术测定了不同浓度氢氧化钠溶液,不同pH,不同温度和不同水质等环境因素下速灭威的降解速率和半衰期。结果表明,它在碱性介质中极易水解;在pH<6的弱酸牲溶液中趋向稳定;水解速度随温度升高而加快,反应温度系数为2—3;速灭威在海水中的降解速度比淡水缓慢,在表面水中的光解速率与溶液的pH及溶剂种类有关。试验观察到紫外光引起速灭威紫外吸收光谱的明显变化,鉴定了降解的主要产物是间甲酚,从而证实降解引起氨基甲酸酯酯键断裂。此外,薄层分离了四种微量的未能鉴定的降解产物,酶抑制实验表明这些未知物均能抑制胆碱酯酶。通过红外光谱初步探讨了其中一种光解产物的结构。     

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。     

三种丙烯菊酯系列产品的光解和水解稳定性

研究了富右旋反式丙烯菊酯、Es-生物丙烯菊酯、右旋丙烯菊酯 3种丙烯菊酯系列农药在水体中的光解以及不同温度、pH条件水体中的水解作用。结果表明 ,在 5 0 0W氙灯下 ,3种菊酯类农药在水溶液中的光解均呈一级动力学反应 ,3种农药的光解半衰期分别为 1.84 ,1.37和 1.5 1h ;在 2 5℃的酸性水溶液中 ,3种农药的水解速率很慢 ,半衰期均大于 16 2d ;水温的升高与碱性的增强均能加速水解过程。在 5 0℃的碱性水溶液中 ,3种农药的光解半衰期分别为 0 .2 1,0 .2 2和 0 .18d。虽然 3种丙烯菊酯异构体含量不同 ,但其光解、水解特性没有显著差别。本文对有关水解机理也作了初步分析。     

异丙甲草胺在氧化铝界面的亲核置换转化动力学及其影响因素

采用批处理实验的方法研究γ-Al2O3界面上亲核试剂硫化钠作用下异丙甲草胺的转化动力学及其影响因素。结果表明,硫化钠作为一种亲核试剂,能促使异丙甲草胺发生亲核置换转化,且可以进一步提高异丙甲草胺在氧化铝多相反应体系中的转化速率。结果还表明,随着硫化钠浓度的升高,异丙甲草胺降解动力学常数k值也相应增加(当硫化钠浓度为5 mmol·L 1时,k值为0.043 h 1;而当硫化钠的浓度为100 mmol·L 1时,k值上升到0.974 h 1),以速率常数k值与硫化钠初始浓度作图,发现速率常数k与硫化钠浓度成正相关线性关系,其相关系数达到0.985;多相体系中反应溶液的pH会影响异丙甲草胺的转化速率,在含有10 mmol·L 1硫化钠的γ-Al2O3体系中(温度为25℃),溶液pH值由6.0上升到10.0,异丙甲草胺降解动力学常数k由0.046上升到0.195 h 1;异丙甲草胺的转化速率与多相体系中的反应温度呈显著正相关关系,转化速率取决于体系的反应温度,温度越高,转化速率越大;热力学Arrhenius经验式求得异丙甲草胺的活化能Ea=49.9 kJ.mol 1。转化速率与温度的关系为:lnk=6.005 4×103/T+17.868。     

乙草胺和丁草胺的水解及其动力学

本文研究了乙草胺和丁草肢在恒温２５℃,ｐＨ值为４,７,１０蒸馏水和河水中的水解动力学．酰胺类除草剂的水解反应属于一级反应．结果显示乙草胺和丁草胺在蒸馏水和河水中的水解速度差不多,在ｐＨ ４水溶液中的水解速度较在ｐＨ７和１０的速度快,Ｈ＋有催化水解的作用．乙草胺在ｐＨ４,７,１０的速率常数分别为５×ｌ０－４ｄ－１,３×１０－４ｄ－１,３×１０－４ｄ－１．半衰期分别为１３８６ｄ,２３ｌ０ｄ,２３１０ｄ．丁草胺在ｐＨ４,７,１０的速率常数分别为 ｌ．１× １０－３ｄ－１,６ × １０－４ｄ－１,６ × １０－４ｄ－１．半衰期分别为 ６３０ｄ,１１５５ｄ,１１５５ｄ．     

丁虫腈在环境中的降解特性

采用室内模拟试验研究丁虫腈在水体中的光解、水解及其在3种不同类型土壤中的降解特性。结果表明,丁虫腈在酸性和中性条件下比较稳定,不易水解,而在碱性条件下水解较快,在50℃、pH值为9．0的缓冲溶液中降解半衰期为26．7d。通过对水解产物的鉴定,推断丁虫腈的水解机理为碱催化水解。在[光]照度为2500lx、紫外强度为25I．LW·cm-2的人工光源氙灯条件下,丁虫腈的降解半衰期为1．5h,主要降解产物为氟虫腈。丁虫腈在太湖水稻土、江西红壤和陕西潮土中培养180d后均未发生明显降解,表明该农药在土壤中较难降解。     

酰胺类除草剂对铜绿微囊藻的生长影响及氧化损伤效应

酰胺类除草剂的广泛使用对水生生态环境构成了潜在风险。为探究其对藻类的毒性作用,以铜绿微囊藻为对象,分别从藻类生长和氧化损伤效应角度探讨了甲草胺、乙草胺和丁草胺对铜绿微囊藻的毒性影响。实验结果显示,酰胺类除草剂对藻类的影响存在明显的滞后效应和剂量–效应关系,低浓度暴露组刺激藻类增长,高浓度表现为抑制作用;3种酰胺类除草剂增加了铜绿微囊藻的氧化压力,并随着暴露时间的延长和浓度的增加而增强。其中,藻体内过氧化脂质降解产物丙二醛(MDA)含量明显增加,同时超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性也显著增强。经96 h暴露后,甲草胺(32.0 mg·L~(-1))、乙草胺(32.0 mg·L~(-1))和丁草胺(15.0 mg·L~(-1))暴露溶液中相对MDA含量分别为138%、204%和154%,相对SOD活性分别为116%、87%和115%,相对POD活性分别475%、278%和627%。结合生物量及氧化损伤效应实验结果可知,3种除草剂对铜绿微囊藻的毒性大小顺序为丁草胺乙草胺甲草胺。     

三种丙烯菊酯系列产品的光解和水解稳定性

研究了富右旋反式丙烯菊菌、Es-生物丙烯菊菌、右旋丙烯菊菌3种丙烯菊菌系列农药在水体中的光解以及不同温度1pH条件水体中的水解作用。结果表明，在500w氙灯下，3种菊菌类农药在水溶液中的光解均呈一级动力学反应，3种农药的光解半衰期分别为1．以，1．37和1．51h；在25℃的酸性水溶液中，3种农药的水解速率很慢，半衰期均大于162d；水温的升高与碱性的增强均能加速水解过程。在50℃的碱性水溶液中，3种农药的光解半衰期分别为0．21，0．22和0．18d。虽然3种丙烯菊酯异构体含量不同，但其光解、水解特性没有显著差别。本文对有关水解机理也作了初步分析。     

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.     

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.     

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。     

有机磷农药污染土壤降解修复研究进展

有机磷农药的大量生产和使用，导致其在土壤环境中累积，从而危害人类健康.通常，有机磷农药会在环境中发生光解、水解、生物降解等自然降解反应，但对于较高浓度的有机磷农药污染，其自然降解程度远远不足，无法在短时间内实现污染土壤的安全利用，因此发展了多种人工强化修复有机磷农药技术.本文在解析有机磷农药自然降解机理的基础上，综述了其主流的人工强化修复技术的原理与研究现状，并对未来研究方向提出建议，为有机磷农药降解人工强化技术的研究与工程应用提供技术支撑.     

水稻秸秆生物炭对异丙甲草胺的吸附和缓释作用

以控制除草剂污染为目标,对水稻秸秆进行低温(200和350℃)限氧热解制备生物炭,考察其对异丙甲草胺的吸附和缓释作用。结果表明,热解温度为350℃时制备的生物炭(D350)比表面积为23.2 m2·g-1,对异丙甲草胺的吸附能力明显高于秸秆原料,与200℃时制备的生物炭(D200)接近。但是,D350生物炭对异丙甲草胺的表面吸附作用更强,且脱附滞后指数(5.35)明显高于D200生物炭(2.07),脱附滞后效应更明显。以生物炭为载体制备的颗粒制剂可延缓除草剂释放,水中释放动力学模型参数nr值接近Fickian扩散模型的0.50,且释放50%活性成分所需时间(t50)与脱附滞后指数呈正相关。     

环氟菌胺的水解动力学研究

为明确环氟菌胺的水解动力学规律,采用室内模拟试验方法,探究了温度、p H值、表面活性剂和不同种类水体对环氟菌胺水解的影响。结果表明:随着温度的升高,环氟菌胺的水解速率加快;环氟菌胺在碱性条件下降解最快;十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)抑制环氟菌胺的水解;腐植酸的浓度低于1 mg·L-1时促进环氟菌胺的水解,浓度高于1 mg·L-1时抑制环氟菌胺的水解;环氟菌胺在不同水体中的水解速率顺序为:海水>江水>河水,环氟菌胺在自然条件下的降解速率显著高于室内模拟条件。     

低浓度溶解氧下猪粪固体有机物水解产酸研究

本文以猪粪为发酵原料,通过批式实验研究不同溶解氧(DO)浓度(0—0.26 mg.L-1)、发酵时间(3—12 d)和挥发性固体(VS)浓度(11.14—111.35 g.L-1)对猪粪固体水解酸化过程的影响,确定了低DO浓度下固体有机物优化水解产酸工艺条件:中温35℃,初始VS浓度37.11 g.L-1,初期的DO浓度0.1—0.26 mg.L-1.在此条件下,发酵时间3 d,DO浓度下降到0.10 mg.L-1以下.猪粪发酵液pH值由7.45±0.10降低到5.86±0.17,VS降解率(25.67±1.20)%,挥发性脂肪酸(VFA)中乙酸(3895±91)mg.L-1、丙酸(2313±82)mg.L-1、正丁酸(1361±17)mg.L-1、正戊酸(540±11)mg.L-1.优化条件下的猪粪水解酸化液进行厌氧产甲烷发酵,发酵10 d内产气停止,低溶解氧水解酸化和厌氧产甲烷发酵累计时间仅为13 d,甲烷体积分数(69.5±0.2)%,VS产气率为(0.282±0.011)L CH.4g-1VS.研究结果表明,适当延长发酵时间能够增加VFA中乙酸的含量,初始VS浓度差异对发酵液VFA浓度和VS降解率的影响较显著,低溶解氧能够促进猪粪固体有机物水解过程.     

石油污染物的微生物降解研究

以炼油厂污水池底泥中分离的3株细菌和3株真菌为供试微生物,陕北黄土(0～20 cm)制备的土壤悬浮液为土壤微生物对照,灭菌培养基为非生物降解对照,研究不同组合微生物的生长动态及对石油烃的降解率.将不同组合的微生物接种到石油烃质量浓度为10000 mg·L-1的液体培养基中,29 ℃±1 ℃,摇床连续培养50 d.于0 ～72 h内取样,进行微生物生长动态检测;于5～50 d定期取样,考察培养基中石油烃降解率的动态变化.结果表明:单独外源菌降解效果优于混合外源菌和土著微生物,25 d后土著微生物生物降解率超过混合外源菌.外源细菌、外源真菌、混合外源菌和土著微生物50 d生物降解率分别为71.54 %,60.13 %,47.26 %和51.49 %.土壤细菌对石油污染物具有较强的生长适应性,外源细菌降解效果最好.     

Methylobacterium sp. YAL-2对乙酰甲胺磷的降解特性

从有机磷生产厂家的下水道污泥中分离出一株对高浓度和低浓度乙酰甲胺磷都具有高效降解能力的寡营养菌YAL-2,根据形态、生理生化和16S rRNA基因系统发育分析,将菌株YAL-2鉴定为Methylobacterium sp.降解特性实验表明,菌株YAL-2能利用乙酰甲胺磷为唯一碳源生长和降解;在添加了甲醇的无机盐培养基中,84 h可完全降解300mg L-1乙酰甲胺磷,24 h将50 mg L-1和10 mg L-1乙酰甲胺磷降至非检测水平;4 d能完全去除100 mg L-1甲胺磷,5 d分别降解58.4%和40.6%的100 mg L-1乐果、敌敌畏.小青菜农药残留去除实验显示,菌株YAL-2可在7 d内将乙酰甲胺磷和甲胺磷将至限量水平.结果表明,将菌株YAL-2应用于保证果蔬等食品的食用安全是可行的.     

克螨特和霸螨灵及其混剂在水中的光降解

研究了克螨特、霸螨灵在几种水体中的光降解以及 2种农药之间的光敏化或光猝灭效应。结果表明 ,在 3 0 0W高压汞灯光照处理时 (试验试管距光源 8cm) ,克螨特和霸螨灵都极易降解 ,克螨特的光解半衰期为 9.0 6min ,霸螨灵的光解半衰期仅为 1 .4 8min。克螨特在不同水体中的光解率为 :重蒸馏水 >鱼塘水 >河水 >井水 ,霸螨灵的光解率为 :井水 >重蒸馏水 >鱼塘水 >河水 ;2种农药在现采水、过滤水、灭菌水中的光解率依次降低。克螨特和霸螨灵混剂在重蒸馏水中互为光猝灭剂 ,在井水、河水和塘水中霸螨灵对克螨特有极显著的光敏化作用 ,而克螨特对霸螨灵有极显著的光猝灭效应。克螨特、霸螨灵在pH 5和 pH 9缓冲液中光解率比之在 pH 7缓冲液中稍快 ,光猝灭效应也较强烈。在重蒸馏水中太阳光照处理时 ,克螨特和霸螨灵互为光敏剂 ,而高压汞灯下则互为光猝灭剂。