欧美农药环境降解动力学评估方法比较

农药在环境中的降解行为是评估农药环境安全性的基础,农药的降解动力学通常以一级动力学模型描述。现有的环境暴露模型也均需要输入一级动力学模型的农药在土壤中50%消失时间(DT50)。但有时一级动力学模型不适用于描述农药在环境中,特别是土壤中的降解。因此欧盟和北美自由贸易区已发布了一系列关于使用非一级动力学模型计算DT50的导则。介绍了欧美降解动力学评估方法,并用多组降解数据比较了2种评估方法的区别。     

不同处理方法去除有机质对沉积物吸附有机农药和非离子表面活性剂的影响

四种不同的方法去除沉积物有机质,采用振荡平衡法研究了有机农药、非离子表面活性剂在沉积物上的吸附行为及非离子表面活性剂对有机农药吸附的影响.结果表明,经HCl处理后,沉积物有机碳含量增加,而经Na4 P2O7,NaOH和H2O2处理后沉积物有机碳含量均降低;甲基对硫磷、西维因的吸附取决于沉积物有机碳的分配作用,与矿物质无关;沉积物矿物组分的表面作用和微孔性作用使得高极性有机农药克百威在低有机碳含量沉积物七的吸附量增加;Tween-80使甲基对硫磷在未处理和HCl处理的沉积物上的吸附量减少,在NaOH处理和H2O2处理的沉积物上的吸附量增加.     

土壤和沉积物中非水解有机碳对菲的吸附

采用改进的酸水解方法对土壤和沉积物中的有机质组分进行了分离和提取,用固体13C核磁共振（13CNMR）表征了非水解有机碳（NHC）,同时研究了不同有机质组分对菲的吸附行为,结果表明,菲的吸附等温线都呈现出明显的非线性,能很好地拟合Freundlich方程;而且NHC和碳黑（BC）比其原始和去矿样品的吸附容量都有明显提高.这些结果揭示了NHC和BC主要控制着菲在土壤和沉积物中的吸附行为.沉积物及其NHC对菲的吸附容量要高于土壤及其NHC,这与土壤和沉积物中有机质的不同来源有关.     

南京地区PCB52多介质迁移归趋行为模拟及环境风险评价

运用多介质逸度模型对PCB52在南京地区空气、水体、土壤和沉积物中的浓度分布与多介质间的迁移、归趋行为进行模拟研究并分析PCB52在研究区域环境多介质间的迁移通量,确定其在环境中的主要迁移过程;结合文献中的监测数据,对模型的可靠性进行验证;对模型的输入参数进行灵敏度分析;通过模拟浓度与实际浓度的对比,表明模型在该地区具有很好的适用性。结果表明,环境系统达到平衡时,PCB52在沉积物中的含量占其在环境系统总含量的96.12%;PCB52从环境系统中的消失途径主要为空气平流输出和空气降解;环境温度和空气平流输入是影响化合物在环境相中浓度分布的最主要因素。此外,PCB52初步的生态风险评价表明其对生态环境未构成严重威胁,但潜在危害仍不容忽视。     

多介质环境样品中有机氯农药及其手性成分的分析方法

建立了利用自装填的硫酸硅胶层析柱和商品化固相萃取(SPE)硅胶小柱净化,结合非手性气相色谱和手性气相色谱柱对多介质环境样品中有机氯农药及其手性成分的分析方法.在优化的条件下,对土壤、浮尘、植物(松针)和动物(蚯蚓)样品中有机氯农药及其手性成分进行了分离检测,获得的数据能够为确认环境样品中有机氯农药的来源提供非常有用的信息.     

兰州地区DDT的环境多介质迁移和归趋模拟

利用Level Ⅲ逸度模型模拟了稳态假设下DDT在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分布.根据模拟结果计算了相间迁移通量.结果表明:农业施用是该区域DDT的主要来源,其主要的迁移过程是气-土沉降、气-水沉降、土壤侵蚀,土壤中降解和大气平流输出,这是DDT从研究区域消失的主要途径.土壤中DDT占总残留量的99.83%.在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为2.80×10-11 mol·m-3,2.72×10-7 mol·m-3,2.47×10-3mol·m-3和3.16×10-5mol·m-3.模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

非离子表面活性剂对有机磷农药在沉积物上吸附行为的影响

用振荡平衡方法,研究了非离子表面活性剂Brij35和Brij30在沉积物上的吸附行为及其对甲基对硫磷在三种沉积物上吸附的影响.结果表明:Brij35的吸附符合Langmuir型吸附等温线;Brij30的吸附符合S型吸附等温线.对于有机质含量高的沉积物,Brij35抑制甲基对硫磷的吸附,Brij30在加入浓度大于CMC时能促进甲基对硫磷的吸附,低于CMC时则抑制甲基对硫磷的吸附.对于有机质含量低的沉积物,Brij35和Brij30均能使甲基对硫磷的吸附量增加.表面活性剂对甲基对硫磷吸附行为的影响机理为吸附态和溶解态的表面活性剂对甲基对硫磷的吸附和增溶共同作用的结果,表面活性剂吸附态对甲基对硫磷吸附的贡献主要来自于吸附并集聚于沉积物表面的表面活性剂,通过分配作用进入沉积物有机质的表面活性剂吸附态贡献率小.     

反映我国空间分异特性的多介质环境逸度模型的构建及十溴二苯醚的归趋模拟

化学品的浓度水平、排放量都与具体的地理位置密切相关,发展具有空间分异特性的多介质环境逸度模型,可更加准确地描述化学品的多介质环境归趋.本研究基于我国的区域环境属性,建立了 50 kmx50 km分辨率的空间分异Ⅲ级多介质环境逸度模型.以阻燃剂十溴二苯醚(BDE-209)为例,模拟和预测了 BDE-209在我国的多介质环...     

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。     

定性与定量评估4种重金属及2种农药混合物对费氏弧菌的毒性相互作用

重金属与农药共同暴露产生的联合毒性作用可以对实际环境产生潜在的风险。为了研究重金属与农药混合物在不同浓度比毒性相互作用(协同、拮抗与加和)及其定量评估相互作用大小,根据单个物质无观测浓度(NOEC)、5%效应浓度(EC5)、10%效应浓度(EC10)和50%效应浓度(EC50),设计3组混合物体系(即农药-农药、重金属-重金属和农药-重金属)分别按NOEC、EC5、EC10和EC50浓度比的12条混合物射线,测试单个化合物及混合物对以费氏弧菌的发光抑制急性毒性,利用浓度加和(CA)、独立作用(IA)、模型偏差比(MDR)及其观测值置信区间定性和定量评估12条混合物射线的毒性相互作用。结果表明,农药-农药二元混合物体系和农药-重金属六元混合物体系均产生明显的协同作用,其中农药-农药混合物体系中,混合物射线EE-NOEC在50%效应下协同作用大小达到30.6(MDRCA和MDRIA数值);混合物射线EE5、EE10的协同作用大小接近于混合物射线EE-NOEC,混合物射线EE50的效应大于15%时CA和IA计算的MDR值均在置信区间上限的上方,即混合物发生协同作用;农药-重金属混合物体系的4条混合物射线EE-NOEC、EE5、EE10和EE50在所有测试浓度水平的MDR值均在置信区间上限的上方,呈现出明显的协同作用;在50%效应下,混合物射线EE-NOEC、EE5、EE10和EE50的MDRCA和MDRIA值分别为4.05和4.91、6.12和7.98、3.70和4.60、2.62和2.59。重金属-重金属四元混合物体系除了EC50浓度比混合物表现出拮抗作用,其余混合物在所有测试浓度范围的MDR值均在置信区间范围内,均为加和作用。因此,混合物的毒性相互作用大小随着组分浓度比变化而发生变化。     

微塑料老化对其在环境中的吸附行为及光敏行为的影响

微塑料来源广泛,老化后其物理化学性质会发生明显改变,表现出与原生微塑料不同的行为特征,对生态环境产生潜在的风险。该文概述了老化微塑料的来源及老化特征,综述了关于微塑料老化对其在环境中的吸附行为及光敏行为影响的研究进展。微塑料老化后表面形貌、官能团、结晶度的改变会影响其比表面积、内部高分子链排列、润湿性、表面电荷、与污染物间的静电相互作用等,进而影响其对环境中有机物、金属离子的吸附行为。同时,微塑料光老化产生的环境持久性自由基和活性氧化物会影响微塑料的自氧化过程,也会对有机物的光敏行为产生影响。最后该文着眼于当前相关研究的不足之处,对今后研究的重点方向进行展望,以期为未来老化微塑料的相关研究提供参考。     

采用实验和密度泛函理论计算揭示吸光性环境介质对多环芳烃光降解的影响机制

多环芳烃(PAHs)在环境中的光降解动力学受环境介质吸光组分的影响.为揭示介质吸光组分对PAHs光降解影响的内在机制,以吸光很弱的甲醇和吸光较强的丙酮和二甲基亚砜(DMSO)为模拟环境介质,考察不同吸光性溶剂介质对3种PAHs(菲、芘和苯并[a]芘)光解的影响;并采用密度泛函理论(DFT)计算,分析了溶剂分子光敏化能量/电子转移反应对PAHs光解的影响机制.结果表明,激发态的丙酮分子抑制了菲和芘的光解,而加快了苯并[a]芘的光解;激发态的DMSO分子抑制了菲的光解,促进了芘和苯并[a]芘的光解.过滤掉DMSO所吸收的部分光谱频段后,PAHs在DMSO中的光解速率与甲醇中的接近.DFT计算表明,激发态的丙酮或DMSO主要作为电子受体与PAHs发生光敏化电子转移反应,是影响PAHs光解的内在原因.     

水中苯酚和三氯乙烯在改性蒙脱土上单层和多层吸附及吸附模型的应用

研究了将单层Langmuir模型(MLM)和Freundlich经验模型(EFM)应用于单层或多层溴化十六烷基三甲铵(CTAB)-蒙脱土对单溶质水溶液中溶质苯酚或三氯乙烯的吸附作用.MLM和EFM中各溶质的参数由单溶质吸附等温线拟合算出,并应用于双溶质吸附模型中.应用基于单溶质MLM的Langmuir扩展模型(ELM)和基于单溶质EFM的理想溶液吸附理论(IAST)预测了CTAB-蒙脱土对苯酚和三氯乙烯双溶质系统的吸附作用.结果表明,描述单溶质在CTAB-蒙脱土上的吸附作用时,EFM要好于MLM;描述双溶质在CTAB-蒙脱土上的吸附作用时,IAST要好于ELM。     

竹炭对2，4—二氯苯酚的吸附特性及影响因素研究

研究了水溶液中竹炭对2，4－二氟苯酚的吸附特性及其影响因素。结果表明，竹炭对2，4－二氯苯酚具有较强的吸附性能，吸附效果与竹炭粒径、用量、污染物浓度以及吸附平衡时间和平衡方式有关。     

兰州地区苯并(a)芘的环境多介质迁移和归趋模拟

利用Level Ⅲ逸度模型模拟计算了稳态假设下苯并(a)芘在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的相间迁移通量、浓度分布.结果表明:大气的平流输入和化石燃料燃烧是该区域苯并(a)芘的主要来源,土壤是其最大的储库,占总残留量的99.6%;在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为1.61×10-10 mol·m-3、9.39×10-7 mol·m-3、7.13×10-4 mol·m-3和9.17×10-5mol·m-3,模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

典型多环芳烃在红树林沉积物上的吸附特性及影响因素

采用批量平衡实验,研究了九龙江口红树林沉积物对典型多环芳烃（PAHs）萘（Nap）、蒽（Ant）和苯并[a]芘（BaP）的吸附特性,以及温度、盐度及沉积物不同尺寸团聚体对吸附的影响．结果表明,3种PAHs在沉积物上的吸附分为快速吸附和慢速吸附两个阶段;Freundlich模型能较好地描述其吸附行为,吸附呈非线性;沉积物...     

功能接枝微粒PSSS/SiO2的制备及其对水介质中含氮杂环农药的吸附特性

使用γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对微米级硅胶微粒进行表面改性,制得改性微粒AMPS-SiO2;使改性微粒AMPS-SiO2表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化-还原引发体系,实施了对苯乙烯磺酸钠(SSS)在硅胶微粒表面的高效引发接枝聚合,将阴离子聚电解质聚对苯乙烯磺酸钠(PSSS)接枝于硅胶微粒表面,制得了接枝微粒PSSS/SiO2;采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位测定等多种手段对接枝微粒PSSS/SiO2进行了表征.在此基础上重点考察了接枝微粒PSSS/SiO2对抗蚜威和特丁津两种含氮杂环农药分子的吸附特性与吸附机理.研究结果表明,在静电相互作用下,接枝微粒PSSS/SiO2对含氮杂环农药分子具有很强的吸附能力,抗蚜威和的特丁津的吸附容量可分别达到104 mg.g-1及95 mg.g-1,且当水介质的pH=4时,吸附容量最高.吸附容量随温度的升高而降低.接枝微粒PSSS/SiO2既具有阴离子聚电解质PSSS的功能性,又具有硅胶微粒优良的机械性能与热稳定性,在环境治理与保护领域,是一种具有发展前景的功能复合微粒.     

Fe3O4@SA/Ce微球的表征及对染料的吸附特性

以天然高分子化合物海藻酸钠(sodium alginate,SA)为骨架,结合磁性Fe₃O₄和稀土铈离子Ce(Ⅲ)通过溶液反应制备出一种新型的磁性海藻酸铈复合微球(Fe₃O₄@SA;Ce).采用X射线衍射(XRD)、孔结构比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及振动样品强磁计(VSM)对Fe₃O₄@SA;Ce的结构进行了表征,并以直接桃红12B(direct red 12B,DR 12B)和直接橙S(direct orange S,DO S)两种染料为吸附对象,探讨了Fe₃O₄@SA;Ce的吸附剂性能、吸附动力学和热力学.结果表明,Fe₃O₄@SA;Ce对室温下自然pH染料溶液中DR 12B和DO S均表现出良好的吸附效果,吸附量分别可达464 mg·g^-1和730 mg·g^-1.在不同温度下(298、313、328 K),Fe₃O₄@SA;Ce对DR 12B和DO S的吸附过程均可用拟二级吸附动力学方程准确描述.通过等温吸附研究,发现Fe₃O₄@SA;Ce对两种染料的等温吸附较好地符合Freundlich模型.各种表征结果表明,SA与Ce(Ⅲ)和Fe₃O₄交联反应后生成的Fe₃O₄@SA;Ce凝胶球表面有大量深浅不一的褶皱沟纹,形貌发生了显著变化.作为一种绿色环保、制备方法简单、可高效吸附的磁性高分子复合吸附剂,Fe₃O₄@SA;Ce对高浓度染料具有很好的吸附效果,期望能够在染料废水处理中得到广泛应用.     

硅藻土和膨润土对重金属离子Zn~（2＋）、Pb~（2＋）及Cd~（2＋）的吸附特性

以硅藻土和膨润土作为吸附剂,考察微波加热与否条件下,不同吸附时间、不同吸附剂用量和不同pH值对硅藻土和膨润土分别吸附Zn2＋、Pb2＋、Cd2＋重金属离子的影响.实验结果表明,硅藻土和膨润土对3种重金属离子均有很好的吸附效果,吸附时间对去除率影响不大,数分钟即可达到吸附平衡,微波加热、增加吸附剂用量和提高pH值,都有利于提高3种重金属离子的去除率.