成都平原蔬菜生产中灌溉水对农药渗漏的影响研究

针对成都平原蔬菜生产中大量施用农药、大量灌水的特点,首次在国内应用欧洲官方成熟的农药评估模型——PEARL模型,研究评估了成都平原当前蔬菜生产中的灌溉方式对两种不同特性农药的渗漏的影响。杀毒矾(土壤吸附力(KOM)为0 L/kg,半衰期(DT50)为80 d)在没有灌溉条件下,其渗出土体时的最大质量浓度是190μg.L-1,而有灌溉条件下其渗出质量浓度则可达523μg.L-1,是没有灌溉条件下的2.75倍。三唑磷(KOM为200 L.kg-1,DT50为60 d)在没有灌溉条件下,其渗出土体时的最大质量浓度是0.025μg.L-1,而有灌溉条件下其渗出质量浓度为0.13μg.L-1,比没有灌溉时提高了4.2倍。不管有没有灌溉三唑磷在该地区对地下水的污染风险都很小,而杀毒矾的风险则很高。因此,农药的化学特性是影响农药渗漏的最重要的因子。在蔬菜生产中应尽量选用被土壤吸附力强、半衰期短的农药,例如:三唑磷;农药在土壤中的移动载体是土壤水,不合理的灌溉会大大地加大农药淋溶,应当多使用微喷、滴灌等节水灌溉措施,减少使用漫灌等耗水多的原始灌溉方式。     

毒死蜱对土壤蔗糖酶活性的影响

采用模拟方法探讨了毒死蜱污染土壤酶活性的变化规律。结果表明，有机质含量高的土壤，毒死蜱对土壤蔗糖酶具有明显的抑制作用，在酸性和中性条件下，酶活性的抑制幅度较大，在试验所设的培养时间内，毒死蜱对蔗糖酶活性的抑制总的变化趋势呈现先激活后抑制。建议对于有机质含量较高的土壤，采用蔗糖酶活性作为表征土壤毒死蜱污染程度的监测指标。     

四溴双酚A在土壤中的降解动态及其对土壤微生物数量和酶活性的影响

采用实验室模拟方法研究了阻燃剂四溴双酚A在土壤中的降解动态及其对土壤微生物的影响.结果表明,四溴双酚A在实验土壤中降解符合一级反应动力学方程,浓度为1、20、100 mg·kg~(-1)的四溴双酚A在土壤中的降解半衰期为65—82 d,四溴双酚A对土壤微生物的毒性作用与浓度呈正相关.四溴双酚A对土壤中细菌产生抑制作用,浓度越高抑制作用越显著,而且100 mg·kg~(-1)和对照相比呈显著性差异,这种抑制作用一直持续至第30天.第50—90天,施药处理组由抑制作用变为促进作用;对土壤中放线菌的影响趋势和细菌基本一致,亦表现出先抑制后促进的作用;实验结果表明,对土壤真菌的影响较小,高浓度处理具有先促进后抑制再促进真菌生长繁殖的作用.四溴双酚A对脲酶活性具有先抑制后促进的作用,高浓度四溴双酚A对土壤脱氢酶活性具有显著的抑制作用,对土壤中酸性磷酸酶活性具有先促进后抑制的作用,对土壤碱性磷酸酶影响较小,对土壤过氧化氢酶活性影响较小,添加低浓度四溴双酚A的处理与对照无显著性差异,而高浓度处理具有先抑制后促进的作用.实验结果表明,四溴双酚A在土壤中降解半衰期较长,为难降解有机污染物,100mg·kg~(-1)浓度的四溴双酚A对土壤微生物数量和酶活性影响较大.     

毒死蜱在土壤中的残留和淋溶动态

对土壤中毒死蜱的残留和淋溶动态进行了研究.结果显示,毒死蜱在土壤中的残留降解属于一级动力学反应,在土壤中的降解半衰期为63.0 d.通过土柱模拟淋溶试验,对毒死蜱在土壤中淋溶的影响因子进行了研究.结果表明,降水量对毒死蜱的淋溶影响较大,主要表现为降水水量增大, 毒死蜱在土层中的最大淋溶深度也随之增加, 出现浓度最高峰的土层深度也越大, 两者呈正相关关系.与降水量相比,降水强度对毒死蜱的淋溶的影响相对较小.     

TiO2对毒死蜱在土壤表面光降解的催化作用

以太阳光为光源研究了TiO2用量、毒死蜱初始浓度、土壤厚度对毒死蜱在土壤中的光解行为的影响.结果表明:毒死蜱的光解符合准一级动力学方程,且随添加TiO2用量从0 mg·kg-1增加到200 mg·kg-1,毒死蜱的一级光解动力学常数也增大,其中最快的降解速率是最慢的1.51倍.在含有TiO2的土壤中,添加浓度相对较低的情况下,毒死蜱的降解较快;毒死蜱在不同厚度土壤中的光解速率不同,土壤厚度较大的情况下.毒死蜱的半衰期也比较大.     

多菌灵在香草兰和土壤中的残留动态

通过田间试验,设置N(推荐浓度:416.7 mg·L-1)、2N、4N 3个施药浓度,以植株喷药和土壤喷药两种方式,采用紫外可见分光光度法研究了50%多菌灵可湿性粉剂在香草兰植株和土壤中的残留动态.试验结果表明,多菌灵在土壤中的半衰期为7.6～9.0 d;植株喷药后多菌灵在香草兰茎、叶中的半衰期分别为11.6～51.0 d、11.2～31.0 d.土壤喷药后多菌灵在香草兰各组织中残留量低于植株喷药后的残留量.不同喷药方式多菌灵在香草兰中的残留动态曲线不同:植株喷药时,多菌灵在茎、叶中的残留量随时间延长逐渐降低,而在果荚中呈先升高后降低趋势;土壤喷药时,多菌灵在香草兰果、茎、叶中的残留量呈先升高后降低趋势,茎叶中残留量在第3天时达到最大值.不管哪种喷药方式果荚中残留量均在第7天时达到最大,说明香草兰果荚对多菌灵有短期的吸收积累效应.喷施1推荐浓度多菌灵于香草兰植株后,果荚中残留量预计到第50 d能降解到0.5 mg·kg-1;到第63天能降解到0.1 mg·kg-1.     

毒死蜱农药环境行为研究

研究了毒死蜱农药在环境中的水解、土壤吸附和土壤消解行为。实验结果表明,毒死蜱在水体中降解较慢,半衰期为 ２５．６ ｄ;土壤具有较强的吸持毒死蜱农药的能力;该农药在土壤中的消解也较慢。     

短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18对碱性土壤毒死蜱污染的修复

以毒死蜱污染的碱性土壤为研究对象,采用盆栽法,探讨降解菌短波单胞菌(Brevundimonas sp.)A1A18单独施用、配施不同肥料条件下土壤残留毒死蜱的降解动力学,以及降解菌不同施用量对土壤残留毒死蜱降解动态和土壤微生物的影响。结果表明,在pH为8.57的强碱性土壤中,毒死蜱初始质量分数为2.5 mg·kg~(-1)(干土,下同),其降解动态符合一级动力学方程(C_t=C_0·e~(-kt)),可应用于降解菌、肥料施用时毒死蜱相关降解动力学参数的确定。降解菌A1A18可显著促进土壤残留毒死蜱的降解,其降解速率常数由0.070增至0.148-0.169。降解菌分别与0.2%尿素、1.0%有机肥及二者的混合物配施,进一步将降解速率常数提高至0.221、0.252和0.257,但是两种肥料对毒死蜱降解的促进作用不具有叠加效应。毒死蜱施用初期,土壤细菌数量呈下降趋势,真菌数量显著增加,放线菌数量在短期下降后呈增加趋势。随着时间延长和毒死蜱残留量降低,土壤微生物的数量逐渐恢复至对照水平。降解菌与肥料配施,在提高毒死蜱降解速率的同时可加速消除毒死蜱对土壤微生物的影响,而且在一定范围内,降解菌数量越多,其作用越强。通过比较,碱性土壤中施用毒死蜱降解菌A1A18初始密度为6×10~7CFU·g~(-1)时,与1%有机肥或0.2%尿素+1%有机肥配施,土壤残留毒死蜱的半衰期为1.70-1.87d,降解率达到90.71%-91.65%,对毒死蜱污染土壤的修复效果最好。     

热活化过硫酸盐降解水体中毒死蜱

本文研究了热活化过硫酸盐降解水体中有机磷农药毒死蜱.考察了温度、过硫酸盐浓度、初始pH值、常见阴离子(CO_3~(2-)、HCO_3~-、Cl-和SO_4~(2-))对毒死蜱降解影响.结果表明,毒死蜱的降解符合准一级动力学,反应速率随过硫酸盐浓度的增加而增大,温度对毒死蜱降解速率的影响符合阿伦尼乌斯模型,pH值的改变对毒死蜱的降解没有显著影响.天然水体4种常见阴离子中,SO_4~(2-)对降解速率无显著影响,Cl~-对毒死蜱降解有促进作用,CO_3~(2-)和HCO_3~-抑制毒死蜱降解,且抑制程度为CO_3~(2-)HCO_3~-.通过自由基淬灭实验验证了体系中·OH和SO_4~-·自由基的存在,且毒死蜱降解过程中·OH起主要作用.     

咪唑烟酸在土壤中的残留分布与消解动态

以亚热带坡地毛竹林地为试验背景,结合室内控制条件下的降解试验,研究咪唑烟酸在土壤中的分布与归趋,以指导咪唑烟酸在类似地区的安全使用。结果表明,实验室条件下,咪唑烟酸在土壤中的微生物降解较缓慢,降解半衰期为77 d,可能是因为纯毛竹林地土壤中可降解咪唑烟酸的微生物较少或活性较低所致。田间条件下,咪唑烟酸残留主要分布在0～20 cm深度土层。当施用前期咪唑烟酸浓度较高时,随降水作用咪唑烟酸淋溶现象明显,径流损失也较严重;施用后期土壤中咪唑烟酸浓度较低时,其消解受降水影响较小,主要表现为微生物降解作用。咪唑烟酸在土壤中具有一定的移动性和稳定性,在降水量较大的山区使用时,应注意其对下游水源和环境生物的影响。     

表层土添加TiO2与土壤厚度对多菌灵光解的影响

以太阳光为光源,研究了TiO2用量、土壤厚度对多菌灵在土壤中的光解行为的影响.结果表明:多菌灵的光解符合准一级动力学方程,随添加TiO2用量从0增至200 mg·kg-1,多菌灵的一级光解动力学常数也增大,且2者的线性相关系数为0.962,其中最快的降解速率是最慢的2.85倍.在含有TiO2的土壤中,多菌灵在不同厚度土壤中的光解速率不同,土壤厚度较大情况下,多菌灵半衰期也较大.     

菠菜对土壤中毒死蜱残留的吸收研究

农田土壤中农药污染是农产品质量全程控制的重要环节。采用盆栽法研究菠菜(Spinacia oleracea L.spinach)对土壤中毒死蜱的吸收情况。结果表明土壤中的毒死蜱能够被菠菜吸收,吸收量与土壤中的残留量呈一定的线性关系,r2=0.9538。土壤中毒死蜱残留量为3.74～67.7mg·kg-1时,菠菜中毒死蜱残留量为0.006～1.098mg·kg-1。毒死蜱在土壤中的残留量不同,其降解速率也不同,半衰期从15.4d到44.4d不等。土壤中高毒死蜱残留时能够影响菠菜产量,造成单株重量下降;但不影响菠菜的出苗率,处理间没有显著差异。试验结果表明即使土壤中含有毒死蜱残留,在正常情况不会对菠菜中毒死蜱残留造成很大影响,产品符合我国食品中规定毒死蜱在叶菜类为0.1mg·kg-1的标准要求,但是蔬菜加工出口企业要关注土壤中毒死蜱残留问题,以免生产出不符合进口国要求的菠菜产品。该试验研究为农产品全程质量控制和农田农药污染指标的设定提供一些理论依据。     

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.     

皇竹草对土壤阿特拉津的降解特性

为了探明种植皇竹草(Pennisetum hydridum)对土壤阿特拉津降解的促进作用,通过盆栽试验研究了皇竹草对土壤阿特拉津的降解动态、转移特征以及土壤阿特拉津残留浓度与土壤相关酶活性的关系。结果表明:与未种植皇竹草相比,种植皇竹草土壤阿特拉津降解率明显提高,皇竹草对未灭菌和灭菌土壤阿特拉津的降解率分别提高52.84和42.38百分点;与未种植皇竹草处理相比,灭菌和未灭菌条件下种植皇竹草处理阿特拉津在土壤中的半衰期可分别缩短64.35和53.21 d;土壤中阿特拉津被皇竹草吸收后逐步由地下部分向地上部分转移,随着培养时间的延长,转移系数变大;土壤中阿特拉津残留浓度与土壤过氧化氢酶、过氧化物酶、转化酶和多酚氧化酶活性呈显著负相关(P0.05或P0.01)。认为种植皇竹草有助于阿特拉津的降解。     

大气CO2浓度升高对添加麦秸条件下稻田土壤酶活性的影响

利用中国扬州开放式大气CO2浓度升高(FACE)系统稻麦轮作试验平台,研究大气CO2浓度升高对稻田小麦秸秆降解过程中土壤酶活性的影响.试验平台设置FACE[(580±60)μmol·mol-1]和对照[(380±40)μmol·mol-1]2个CO2浓度,在低氮(150 kg·hm-2)和高氮(250 kg·hm-2)2种氮水平下添加小麦秸秆,分别在不同生长时期采样并分析土壤脱氢酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性.结果表明:同一氮水平下,大气CO2浓度升高显著增强土壤脱氢酶、脲酶和蔗糖酶活性,但显著降低土壤磷酸酶活性;无论是大气CO2浓度升高条件下还是对照条件下,低氮处理土壤脱氢酶与脲酶活性均高于高氮处理,而高氮处理土壤磷酸酶活性均高于低氮处理,氮水平对蔗糖酶活性并无显著影响.     

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     

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。     

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。     

单甲脒在土壤中的降解及持久性研究

本文对四种不同类型土壤中单甲脒及其盐酸盐在厌氧与好氧条件下的降解动态及其残留进行了研究。结果表明单甲脒及其盐酸盐均属不稳定的化合物，单甲脒在土壤中的半衰期为４．６－９．１ｄ，其盐酸盐的半衰期为２．０－６．２ｄ。结果还表明单甲脒盐酸盐在厌氧条件下较在好氧条件下降解缓慢；在厌氧条件时，土壤的ｐＨ值对其降解影响较大。在相同条件下，单甲脒比它的盐酸盐酸盐降解慢，其降解速率与土壤ｐＨ值无关。     

不同灌溉模式对广西蔗田大型土壤动物群落结构的影响

为了探讨不同灌溉模式对大型土壤动物群落结构的影响,在广西崇左市江州区糖料蔗节水灌溉试验区设置地埋滴灌、地表滴灌、管灌、喷灌、微喷5种灌溉处理以及无灌溉空白对照共6个样地,于2015年5—11月对大型土壤动物群落及土壤理化性质进行调查。共捕获大型土壤动物1 180只,隶属于2门10纲18目,优势类群为膜翅目(蚁科),占总数的71.44%;常见类群为蜘蛛目、等翅目(白蚁科)、革翅目、直翅目、鞘翅目、蜚蠊目、半翅目和等足目。不同灌溉模式各样地大型土壤动物类群数差异不显著。灌溉处理样地大型土壤动物密度、ShannonWiener多样性指数(H)、Pielou均匀度指数(E)和Margalef丰富度指数(D)均优于无灌溉样地,Simpson优势度指数(C)则相反,并且地埋滴灌、喷灌样地与无灌溉样地间上述指标均差异显著。不同灌溉模式对蔗田土壤理化性质产生显著影响,地埋滴灌、地表滴灌、管灌、喷灌和微喷样地土壤含水率、有机质含量、速效氮含量、速效磷含量及速效钾含量均高于无灌溉样地,且地埋滴灌与喷灌样地上述指标值较高。节水灌溉增强了土壤的储水能力,提高了土壤的营养条件,改善了蔗田土壤的微环境。大型土壤动物群落结构在不同灌溉模式下变化显著,主要表现在大型土壤动物密度与多样性增加,地埋滴灌和喷灌方式样地表现尤为突出。