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。     

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。     

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.     

沉积物与盐度对罗红霉素生物有效性的影响

在河口环境,沉积物与盐度对抗生素的生物有效性有重要影响。使用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)分析单一和复合控制系统(水、水-沉积物、水-斑马鱼、水-沉积物-斑马鱼)中的各相态中的罗红霉素,以期量化各相态中罗红霉素的迁移、分布。随着暴露时间延长,水体中罗红霉素浓度不断减少,沉积物和斑马鱼体内罗红霉素不断蓄积。沉积物的存在会减少罗红霉素在斑马鱼中的生物有效性。在高盐度环境下,沉积物拥有更大的吸附效率,符合盐析效应,导致罗红霉素的生物有效性及斑马鱼富集能力下降。水-沉积物-斑马鱼系统达平衡时,沉积物为罗红霉素的主要富集场所,可积累42.0%的罗红霉素。同时,斑马鱼可吸收和富集0.16%的罗红霉素。上述研究为研究抗生素环境行为和毒理提供了参考。     

毒死蜱对我国南方稻区水域中12种淡水鱼的毒性

毒死蜱作为稻田常用农药,普遍存在于稻区沟渠、池塘和河流中,从而对生活在其中的鱼类具有潜在风险。通过短期暴露试验,比较了毒死蜱在纯水、水-沉积物体系中对淡水鱼的毒性效应,进一步研究了毒死蜱在不同鱼体内的生物富集作用,以及对鱼脑Ach E活性的影响。试验结果表明:毒死蜱对12种淡水鱼均表现为高毒或剧毒,最敏感的是太阳鱼,但体系中沉积物的存在会通过吸附作用降低农药对鱼类的毒性;毒死蜱在鱼体内表现为中等或高富集性,其中斑马鱼的富集系数最大;毒死蜱对鱼脑Ach E酶活性有明显抑制作用,其中以虹鳟最敏感。研究结果为稻田常用农药对水生态环境中鱼类安全的风险性评价提供了科学依据。     

云南阳宗海沉积物-水界面铁、锰、硫的循环特征

阳宗海是一季节性含氧湖泊，是云南宜良的水源地。对阳宗海沉积物中铁、锰、硫的分布特征进行了分析，说明阳宗海沉积物早期成岩过程中铁、锰的循环受到氧化还原边界层和沉积物-水界面的双重控制。湖泊中铁、锰围绕着沉积物-水界面形成循环。有机质降解是这一过程的主要驱动力。在水体含氧性较好时，铁、锰循环导致沉积物表层铁、锰的富集；在水体含氧性较差时，铁、锰由沉积物大量释放进入上覆水体中，从而导致水体浓度增大。锰的氧化还原循环比铁激烈，铁的循环还受到硫酸盐还原的制约。锰指标不能指示沉积物氧化还原环境的变化；而输入沉积物中的铁绝大部分都保存于沉积物中，所以铁指标可以很好地来指示沉积物的氧化还原环境，具有良好的示踪价值。     

壬基酚在海河沉积物中的耗氧和厌氧降解

研究了壬基酚（NP）在海河沉积物中的降解.结果表明,NP在沉积物的耗氧降解分为快速和慢速降解阶段,半衰期分别为3.20-9.87d和21.66-385.11d.NP在沉积物中的厌氧降解缓慢,降解半衰期为160.65-203.88d.加入电子受体NaNO3和Na2SO4促进了NP的厌氧降解,并且NaNO3促进作用较大.当沉积物中NP降低到一定浓度以后就很难继续降解,说明沉积物中一些活性吸附点位对NP的锁定作用降低了其生物有效性.盐度不利于NP的耗氧和厌氧降解.     

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。     

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.     

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。     

Phosphorus transformation under the influence of aluminum,organic carbon,and dissolved oxygen at the water-sediment interface: A simulative study

• The three simulation factors caused various changes in both water and sediment. • Responses to simulations differed with the reported natural lakes and wetlands. • Al has dominant effects on sediment P release control among the three factors. • Adding sediment Al can be effective and safe under the simulated conditions. • Polyphosphates were not generated, while added phytate was rather stable. The effects of sediment aluminum (Al), organic carbon (OC), and dissolved oxygen (DO) on phosphorus (P) transformation, at the water-sediment interface of a eutrophic constructed lake, were investigated via a series of simulative experiments. The above three factors had various influences on dissolved P concentration, water pH, water and surface sediment appearance, and P fractions. Additions of Al had the greatest effect on suppressing P release, and the water pH remained alkaline in the water-sediment system under various OC and DO conditions. No dissolution of the added Al was detected. ³¹P-NMR characterization suggested that OC addition did not promote biological P uptake to polyphosphates under oxic conditions. The simulation result on the added phytate indicated the absence of phytate in the original lake sediment. As compared to the reported natural lakes and wetland, the water-sediment system of the constructed lake responded differently to some simulative conditions. Since Al, OC, and DO can be controlled with engineering methods, the results of this study provide insights for the practical site restorations.     

鲤鱼对三种硝基芳族化合物的摄取、释放和生物富集

用第二松花江水和鱼体中多次检出的三种硝基芳族化合物来分别测定鲤鱼体中的生物富集系数（ＢＣＦ），摄取和释放动力学参数，以及在肌肉、肠、肝和鳃等组织中的分布。试验在半静态条件下进行。硝基芳族化合物在鲤鱼体内的释放可用双区一级动力学模型很好地描述。鲤鱼对２，４－二硝基甲苯和对硝基氯苯的富集过程中发现有未知的代谢产物生成。     

沉水植物对水-沉积物界面各形态氮含量的影响

在室内模拟条件下研究沉水植物对水-沉积物界面的上覆水、不同层次的间隙水和沉积物中不同形态氮含量的影响.结果表明:总体上,上覆水和间隙水中不同形态氮含量的顺序为有机氮＞氨氮＞硝态氮;沉积物中可交换态无机氮以氨氮为主,沉水植物的存在并没有改变这一格局.不同处理不同层次的间隙水中,各形态氮含量均为下层＞中层＞上层,但沉积物中氨氮和硝态氮含量变化规律不明显.水-沉积物界面氨氮和硝态氮含量呈现明显季节性变化.总之,水-沉积物界面氨氮是沉积物向上覆水扩散的主要氮组分,沉水植物降低了氨氮和硝态氮的扩散通量.     

Distribution and Migration of some Metals in the Water-Sediment System Using Radiotracers

The knowledge of heavy metals and related radionuclide distribution, and accumulation among the different components of a fresh water ecosystem, plays a relevant role in environmental studies. In the present study reported here the behaviour of ⁶⁰Co, ¹³⁴Cs and ⁵⁴Mn was investigated in a water-sediment system. Water and sediment samples were obtained from an artificial channel, derived from the Po river near Serafini Island (middle course). It was characterized by a very low water flow.     

Distribution of thifluzamide,fenoxanil and tebuconazole in rice paddy and dietary risk assessment

Distribution behaviors of thifluzamide, fenoxanil, and tebuconazole applied to rice were investigated in South China. Analysis was by a modified QuEChERS method with gas chromatography (thifluzamide and fenoxanil) and liquid chromatography mass spectrometry (tebuconazole). Thifluzamide and tebuconazole partitioned mainly into the soil, with half-lives in the paddy soil of 12–14 and 5.3–7.8 days, respectively. Fenoxanil partitioned mainly into the rice plants, with half-lives of 3.3–4.4 days. The half-lives of thifluzamide, fenoxanil, and tebuconazole in paddy water were 0.17–0.89, 1.8–3.0, and 1.6–4.0 days, respectively. The residues in rice grains at the pre-harvest interval of 14 days were all below the established maximum limit values. The dietary risks assessed as hazard quotients at the pre-harvest interval were less than 1.     

Uptake and depuration of organic contaminants by blue mussels (Mytilus edulis) exposed to environmentally contaminated sediment

Experiments were designed to expose blue mussels (Mytilus edulis) to contaminated sediment collected from Narragansett Bay, Rhode Island, USA in 1982. Measurements were taken to allow comparisons of the uptake and depuration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs). In addition, concentration factors in the mussels were calculated separately against the dissolved and particulate phase concentrations and the results from the exposure and control systems were compared. Both PAHs and PCBs were rapidly accumulated by the mussels exposed to the contaminated sediment. After the mussels were transferred to control seawater, individual PAHs were depurated with half-lives ranging from 12 to 30 d. Individual PCBs showed depuration half-lives which ranged from 16 to 46 d. Concentration factors in the mussels calculated against the particulate phase concentrations were very different in the exposure and control systems. Concentration factors calculated using only the dissolved phase concentrations (bioconcentration factors) showed excellent agreement in the two systems, possibly an indication that the dissolved phase was the direct source of the contaminants accumulated by the mussels. The bioconcentration factors for PCBs were higher than those of PAHs when compounds with similar n-octanol/water partition coefficients were compared.     

菲和镉单一及复合污染条件下在毛蚶体内的富集动力学研究

采用室内半静态双箱动力学模型实验,研究了菲和镉单一及复合污染条件下在毛蚶(Anadara subcrenata)体内的生物富集,通过对富集与释放过程中毛蚶体内菲和Cd的富集量进行非线性曲线拟合,获得了菲和Cd单一及复合污染条件下在毛蚶体内的吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物富集因子BCF、生物半衰期B1/2和平衡状态下最大富集量CA max等动力学参数。实验结果表明,菲和Cd在实验前期富集速率较高,8 d以后富集速率减缓,释放阶段与富集阶段相似。毛蚶对菲的BCF值为37.80,远大于Cd的BCF值13.12,且生物半衰期时间更长,菲更容易在生物体内富集。菲和Cd联合暴露条件下,在毛蚶体内的CA max和BCF值均大于单一作用,说明二者同时暴露时,毛蚶对菲和镉的吸收富集均有所增强。实验模型拟合度较好,输出值和实测值之间无显著性差异,拟合方程和拟合参数可信。     

文蛤养殖水体中重金属Cu的安全限量值研究

通过引入沉积物因子,构建海水-底泥-生物体体系,应用半静态双箱动力学模型在室内模拟了沉积物暴露条件下文蛤(Meretrix meretrix)对重金属Cu的生物富集实验。通过对富集与排出过程中文蛤体内重金属Cu的动态监测和监测结果的非线性拟合,得到了文蛤富集Cu的动力学参数:吸收速率常数k1为71.18、排出速率常数k2为0.03,生物富集系数(bioconcen-tration factors,BCF)平均值为4283.86。对模型的拟合优度检验结果显示,沉积物暴露条件下文蛤对重金属Cu的生物富集数据符合双箱模型。根据双箱动力学模型推算出来的文蛤养殖水体中Cu的安全限量值为0.017mg·L-1。实验结果表明,沉积物暴露条件下双箱动力学模型在一定条件下是可以应用于文蛤富集动力学研究的。通过对比室内模拟实验与实地调查所得BCF发现本研究得出的Cu的安全限量值略高于现有标准。