Multimedia model of atrazine in plant-soil-groundwater system with a fugacity approach

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｅｄｉｂｌｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｂｙｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ,ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓｃｈｅｍｉｃａｌｓｓｕｃｈａｓＰＣＢｓ,ｄｉｏｘｉｎｓ,ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ,ａｎｄｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｐｒｏｖｉｄｅｓａｍａｊｏｒｅｘｐｏｓｕｒｅｒｏｕｔｅｔｏｈｕｍａｎｓ ,ｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｉｍａｌｓａｎｄｗｉｌｄｌｉｆｅ .Ｕｐｔａｋｅｏｆｔｈｅｓｅｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｓｂｙｐｌａｎｔ,ａｎｄｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｌａｎ…     

阿特拉津及其代谢物在砂质壤土中的吸附

采用批量平衡法研究了阿特拉津（AT）及其主要代谢物脱乙基阿特拉津（DEA）和脱异丙基阿特拉津（DIA）在砂质壤土中的吸附行为,讨论了离子强度和温度对吸附的影响.结果表明,3种化合物的吸附24h基本达到平衡,吸附量大小顺序为AT > DIA > DEA;二级动力学模型可以很好地预估平衡吸附容量和初始吸附速率常数,颗粒内扩散方程表明颗粒扩散不是唯一的控速手段,Elovich方程拟合所得AT、DEA和DIA的瞬时吸附占各自吸附总量的53%、85%和80%;Freundlich方程能很好地描述3种化合物在供试土壤中的吸附特性,吸附系数（K_f）范围为0.7992~1.3201mg^1-1/n·mL^1/n/kg,经验常数1/n范围为0.7440~0.7530.溶液的离子强度和温度影响土壤对化合物的吸附,温度升高,K_f值降低;CaCl₂从0~0.01mol/L,K_f值增大,再继续增加,吸附系数有降低的趋势.     

白洋淀淀中村非规范垃圾堆放地下水污染健康风险评价

以白洋淀淀中村地下水水样采集与分析为依据,采用US EPA推荐的健康风险评价方法综合评价淀中村由于非规范垃圾堆放导致的地下水污染对周边居民造成的健康风险。结果表明,淀中村地下水污染的目标污染物为NO₃^- -N、NH₄⁺ -N、Cr⁶⁺和Hg;成年人和儿童两类人群经口暴露途径的健康风险均远大于皮肤暴露;成年人经口暴露的风险大于儿童,而其皮肤暴露的风险小于儿童;4种目标污染物中,Hg的风险贡献最大,其风险贡献率达98%;地下水污染对人体的非致癌风险大于1,该地区地下水对当地居民人体健康造成的风险应该引起重视。     

白洋淀及周边土壤重金属的分布特征及生态风险评估

为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰（Mn）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）和镍（Ni）等8种重金属的含量.采用地统计学方法（莫兰指数和半方差函数）分析其空间变异结构和分布格局,运用地累积指数（I_geo）和潜在生态风险指数（E_rⁱ和RI）评估了重金属污染的程度及其风险.结果表明,研究区土壤重金属ω（Mn）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Zn）、ω（As）、ω（Cd）、ω（Pb）和ω（Ni）平均值分别为467.75、43.59、28.57、89.04、12.32、0.18、19.26和30.56 mg ·kg^-1,均低于农用地土壤污染风险筛选值,但Cu、Zn和Cd明显高于背景值,其中,Cu （48.65%）和Cd （37.52%）为高度变异元素.莫兰指数显示Mn、Cu、Cd和Pb空间自相关不显著,半方差函数模型拟合显示Cd和Pb的块金系数均为100%,说明其空间变异由随机变异主导,受人为因素影响较大.重金属高值区主要分布在白洋淀的西南部地区,并且元素之间均有显著的相关性,表现为复合污染.重金属污染程度I_geo从高到低依次为：Cd>Cu>Zn>Ni>As>Pb>Mn>Cr,其中,Cd污染最为普遍,67.27%的样本为轻度污染.风险评估（E_rⁱ）显示,Cd的E_rⁱ平均值为58.81,属于中等程度生态风险;其他重金属均为轻微生态风险.研究区土壤重金属污染RI为轻微生态风险（87.81）,其中,Cd对RI的贡献率最高（66.39%）.因此,未来需要加强对白洋淀西南部重点区域重金属Cd污染的监测和治理.     

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.     

Simulation study on vertical transport of atrazine in soil column

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｔｒａｚｉｎｅ (2 ｃｈｌｏｒｏ 4 ｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ 6 ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｏ ｓ ｔｒｉａｚｉｎｅ)ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｈｅｒｂｉｃｉｄｅａｎｄｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｅｒｔａｉｎａｎｎｕａｌｂｒｏａｄｌｅａｆａｎｄｇｒａｓｓｗｅｅｄｓａｎｄｐｒｉｍａｒｉｌｙｈａｓｂｅｅｎｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｃｏｒｎｏｒｉｎｃｏｒｎ ｗｈｅａｔｄｏｕｂｌｅｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎＮｏｒｔｈｅａｓｔａｎｄＮｏｒｔｈｏ…     

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

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓａｔｒａｚｉｎｅａｎｄｂｕｔａｃｈｌｏｒｉｎｓｏｉｌｂｙｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ￥ＸｕＷｅｉｂｉｎｇ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ－Ｅｎｖｉｒ...     

白洋淀底泥重金属形态及竖向分布

为了解白洋淀底泥沉积物中重金属含量及其潜在生态危害程度,选取白洋淀淀区具有代表性的7个样点,通过无扰动重力采样器采集0～14 cm表层底泥,用优化的BCR连续萃取法对底泥中重金属进行不同形态提取,对不同形态以及不同深度的重金属含量进行测定,分析不同形态重金属与底泥中总有机碳(TOC)之间的关系,并通过地累积指数(Igeo)法对底泥重金属污染程度进行评价.结果表明,Co、Fe、Mn、Pb、Zn的形态分别以残渣态、酸可溶态、铁锰氧化态以及有机结合态为主;有机结合态重金属与底泥TOC结合的趋势大于其他形态;Co、Pb、Zn含量随着深度增加总体呈降低的趋势,它们在0～2 cm底泥的含量最高,Mn的含量在6～8 cm达到最小,14 cm时含量达到最大;白洋淀淀区底泥中Co、Mn污染程度主要为无污染或轻度污染,Pb、Zn除府河入口外主要为轻度污染,府河入口处的Pb、Zn为中度污染.     

白洋淀铁锰的分布水平及迁移特征

为确定白洋淀的铁锰分布水平,在白洋淀国控点采集上覆水和沉积物进行监测分析,并通过潜在迁移指数评价了铁锰的潜在风险。结果表明:白洋淀上覆水中铁锰含量平均值分别为0.10mg/L、0.41mg/L,其中铁能够达到地表水水质标准,锰超标。沉积物中铁含量平均值为2.49mg/kg;锰含量在府河入淀口南刘庄浓度达到2260mg/kg,明显高于其他采样点,其余几个采样点的平均值为95mg/kg。铁的存在形态浓度从大到小依次为:残渣态酸溶态可还原态可氧化态;锰的存在形态浓度顺序为:酸溶态残渣态可还原态可氧化态。沉积物中铁、锰的潜在迁移指数平均值分别为46.95%、62.23%。说明锰的潜在迁移可能性大于铁,更易形成二次污染。     

焦化厂土壤和地下水中PAHs分布特征及其污染过程

以煤炭为原料的焦化厂是环境中PAHs的主要人为污染源. 针对US EPA(美国国家环境保护局)优先控制的16种PAHs,对苏南某生产历史长达16 a、面积为44.58×104 m2的焦化厂土壤样品中的w(PAHs)以及地下水样品中的ρ(PAHs)进行了分析,并采用统计学方法对PAHs的分布规律进行了研究. 结果表明:表层土壤中除二苯并[a,h]蒽外,其他15种PAHs均被检出;w(2~3环PAHs)平均值占w(∑PAHs)平均值的92.6%,明显高于w(4~6环PAHs). 地下水中只检出强亲水性的萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽等6种低环PAHs,但未迁移至厂外. 厂区内土壤和地下水中PAHs污染均具有典型的区域分布特征,并且均为化厂车间最严重. 土壤防污性能的差异使PAHs在3.0 m黏土层〔K_y(垂向渗透系数)=1.28×10-8 cm/s〕中富集. 高环PAHs主要与有机质结合以固相迁移,因w(TOC)随深度增加而下降,部分高w(高环PAHs)点位土壤有机质吸附过饱和,未被吸附的高环PAHs向深层迁移至5.0 m含水层顶板,但因强疏水性未进入7.0 m含水层. 强亲水性低环PAHs以溶解态迁移进入含水层,但因地下水流动缓慢(流速为3.71×10-6 cm/s),PAHs污染区仅集中在化厂车间及其附近区域.      

有机氯农药和多溴联苯醚在白洋淀鸭子组织中分布特征研究

利用气相色谱-质谱(GC/MS)方法定量分析了白洋淀鸭子肌肉、肝脏、脑组织中HCHs、DDTs和PBDEs的分布特征.结果表明,3种组织中HCHs和DDTs的含量范围分别为0.9～5.0 ng/g(以湿重计,下同)和0.3～2.8 ng/g,而PBDEs的含量范围是0.03～0.65 ng/g.统计分析鸭子不同组织中持久性卤代烃的含量差异,结果显示,DDTs和PBDEs的含量水平有较大差异(p0.05);而HCHs在3种组织中的含量差异不明显(p0.05).肝脏中DDTs和PBDEs的平均含量较高,分别为2.3和0.37 ng/g.在HCHs和DDTs同系物(代谢物)组成中,β-HCH在肝脏和脑组织中占主要地位,p,p′-DDE是DDTs的主要代谢产物;在PBDEs同系物中,BDE47和BDE99是鸭子组织中主要的组成部分.鸭子不同组织中HCHs、DDTs和PBDEs的组成模式反映了白洋淀仍然受到历史残留的有机氯农药污染;同时,来自白洋淀上游的工业污染很可能输入新型持久性有机污染物(PBDEs).     

Distribution of polybrominated diphenyl ethers and decabromodiphenylethane in surface sediments from Fuhe River and Baiyangdian Lake, North China

Nineteen surface sediment samples collected from Baiyangdian Lake and its inflowing river (Fuhe River) in North China were analyzed for polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and decabromodiphenylethane (DBDPE). The concentrations of PBDEs and DBDPE in sediments ranged from 5.5 to 300.7 ng/g dry weight (dw) and 1.1 to 68.2 ng/g dw, respectively. Their levels in sediments in Fuhe River were significantly higher than those in Baiyandian Lake. Compared to data from other regions, the PBDE levels in surface sediments from Baiyangdian Lake and Fuhe River were in the medium to lower range. Among the PBDE congeners, BDE209 was predominant, with contributions to the total PBDEs ranging from 79.4% to 97.3% in sediment samples. For the lowly brominated congeners (tri- to hepta-BDE), BDE47 and BDE99 were the most abundant, which contributed 52.1% and 44.1% to the sum of tri- to hepta-BDEs in the sediments from Baiyangdian Lake and Fuhe River, respectively. The compositional patterns of PBDEs in Baiyangdian Lake sediments indicated that technical deca-BDE mixture was the major pollutant sources with a minor contribution of penta-BDE mixture. The present study suggested that the importance of Fuhe River as a possibly potential sources of PBDEs contamination in Baiyangdian Lake.     

白洋淀底泥化学性质在芦苇生境下的变化

于2004年6月对白洋淀底泥进行了调查采样.化学分析的结果表明,底泥中氮、磷、有机质含量较高.重金属铜、锌、镉、铅呈现出不同程度的污染.通过原状土柱试验探讨了底泥在较长时间里发生的物质转变和演化规律,土柱内不同的pH值、C/N、灌水量对底泥演化的影响.结果表明,在pH值为7.3、C/N为12:1、灌水量为80L条件下处理有利于芦苇对底泥的无害化处理.     

Treated wastewater irrigation effect on soil, crop and environment： Wastewater recycling in the loess area of China

A study was carried out at the Loess Plateau in Dongzhi,China,to test the feasibility of using secondary treatment sewage effluent and to determine whether the water quality would then meet the recommended irrigation norm.Seven crops,including celery,wheat, maize,millet,apples,rapeseed and yellow beans,were tested in the study.Physical and chemical properties of the soil,crop yield and quality and leachate at different soil depths were measured.In most cases,the quality of the crops that made use of treated sewage was not distinctively different from those that did not use treated sewage.However,yields for the former were much higher than they were for the latter.Leachates at different soil depths were analyzed and the results did not show alarming levels of constituents.For a period of approximately 14 months,the treated sewage irrigation had no significant effect on the loess soil and no cases of illness resulting from contact with the treated sewage were reported.With treated sewage irrigation,a slight increase in the organic content of the soil was observed.     

我国典型电子废弃物拆解地农田土壤中的多溴联苯醚

选择我国主要电子垃圾拆解地清远龙塘-石角地区作为研究区,以14种多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)化合物为研究对象,探讨了PBDEs化合物在龙塘-石角地区农田土壤中的含量、同系物组成及空间分布状况,分析了土壤TOC、土地利用方式(水旱轮作)等对农田土壤PBDEs含量特征的影响.结果表明,清远龙塘-石角地区农田土壤中14种PBDEs化合物的总量平均为(19.0±20.1)ng·g-1(以干重计),明显低于来自路边、拆解中心、居民区等表土中的PBDEs含量.研究区农田土壤中PBDEs的空间分布与土壤TOC呈现出一致性特征,当去除TOC的影响后,作为点源的电子垃圾拆解地成为土壤PBDEs分布的关键控制因素.水旱轮作的土地利用方式下,在一个轮作周期内,当轮作为水稻且土壤处于淹水状态时土壤中的PBDEs含量最低.总体来看,农田土壤中的PBDEs动态受土壤水含量、作物种植情况、土壤水旱状态等多因素的综合影响,表现出不确定的变化特征.本文的研究成果对土壤-作物系统PBDEs的行为研究进行了补充,并可为完善现有的土地质量评估体系提供基础资料.     

低温期浅水湖泊氮的分布及无机氮扩散通量:以白洋淀为例

本文以我国华北地区最大的浅水湖泊白洋淀为研究对象,探究其低温期沉积物-水界面无机氮的分布特征,分析沉积物孔隙水中无机氮扩散通量对上覆水水质的影响.结果 表明,低温期白洋淀表层水总氮(TN)平均浓度范围为4.83 ～ 8.23 mg·L-1,氨氮(NH4+-N)平均浓度维持在0.21 ～0.34 mg·L-1之间,硝氮(...     

白洋淀养殖区春季沉积物垂向微生物群落特征及驱动因素

结合16S rRNA高通量测序技术,对春季白洋淀养殖区(后塘和西李庄)沉积物垂向细菌群落演变特征及影响因素进行解析.结果表明:春季白洋淀沉积物环境因子(硝态氮、铵态氮、溶解性总磷、紫外光谱指数、三维荧光光谱指数和荧光组分强度)均呈现显著差异(p<0.05),后塘采样点的硝态氮和铵态氮含量明显高于西李庄采样点;高通量测序得到23527个OTU,共分为11个主要门类,其中,变形菌门占比最大,达到15.33%～50.59%;α-多样性显示除辛普森指数和覆盖率外,ACE指数、Chao指数及香农指数呈现显著差异(p<0.05),并且在后塘采样点高于西李庄;主坐标分析表明,后塘与西李庄采样点沉积物细菌群落存在显著差异,与Adonis分析的结果相一致(p<0.01);RDA分析发现,硝态氮和铵态氮是驱动沉积物细菌群落结构演变的主要环境因素;物种间网络分析显示,春季后塘和西李庄都为8个主要的模块,西李庄正向相关的边所占比例高达84.79%,明显高于后塘的62.82%;西李庄有244个关键物种OTU,也高于后塘的59个关键物种OTU;相关性分析得出两个采样点在主要属和模块上都存在差异,...     

府河和白洋淀沉积物中DDTs的分布特征和风险评估

利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了府河和白洋淀共计19个表层沉积物样品中的w(DDTs)及其分布特征. 结果表明,w(DDTs)为1.74～51.33 ng/g (以干质量计),平均值为11.01 ng/g,其分布特征呈现从府河到白洋淀逐渐递减的趋势. 与国内其他地区沉积物相比,府河和白洋淀地区DDTs的污染处于中等偏低的水平. 在所有沉积物样品中,p,p′-DDT所占比例较大,是最主要的异构体. 大部分样品中w(DDD)/w(DDE)大于1,而w(DDT)/w(DDE+DDD)小于1,说明研究区DDT处于厌氧环境条件,且没有新的DDT输入. 该地区DDTs主要来源于农田土壤侵蚀及工业废水排放. 潜在风险评估表明,府河和白洋淀的表层沉积物中DDTs对周围环境具有一定的影响,应引起相关部门的重视.      

芦苇湿地系统对鸭粪废水中COD的模拟去除及纳污量核算

通过原状芦苇土柱灌溉鸭粪废水的室内模拟试验,探讨了芦苇湿地系统对鸭粪废水中COD的净化规律,并估算了芦苇湿地系统对COD的最大纳污量.结果表明,不同浓度的养鸭废水对芦苇的生物量影响不同,低、中、高浓度处理下芦苇生物量分别较对照增长36.1%、24.4%、24.3%;不同时期湿地系统对COD的净化效果不同,生长期要明显好于抽穗期和开花期;同一时期不同浓度处理条件下芦苇湿地系统对COD的净化效果亦存在明显差异,高浓度处理下湿地系统对废水中COD的去除率明显高于低浓度和中浓度处理.芦苇湿地系统对鸭粪废水中COD的净化可以用指数方程表示,而且在相同进水浓度下,降解常数(k)与温度成线性关系.高浓度处理条件下,估算出白洋淀芦苇湿地系统对COD的最大纳污量约为26629t·a-1.     

太子河流域莠去津的空间分布及风险评价

应用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatograph-mass spectrometer,GC-MS),分析了莠去津(atrazine,AT)在太子河流域地表水、悬浮物和地下水中的含量水平,以及AT在该流域水体环境中的分布特征与环境行为,并对地表水中的AT污染程度进行了初步评价.结果表明,太子河流域地表水中ρ(AT)为0~734.0 ng·L-1,悬浮物中ω(AT)为0~1 496.6 ng·g-1,地下水中ρ(AT)为30.0~245.0 ng·L-1,其算术平均值分别为335.3 ng·L-1、382.9 ng·L-1和104.4 ng·L-1.AT在太子河流域地表水中水相-悬浮物相的有机碳标准分配系数(lg koc)介于3.50~4.14,表明悬浮物的吸附是水体中AT迁移的一个重要途径.AT在太子河流域地表水体中(水相和悬浮物相)的通量介于1.5~184.7 mg·s-1之间,最高值出现在中游地区.风险评价结果显示,地表水中AT的生态风险很小,95%以上的物种能够得以保护,但太子河流域地表水中AT的残留水平可能具有一定的潜在危害.