3种抗生素对羊角月牙藻次生代谢的影响

研究乳糖酸红霉素、盐酸环丙沙星和磺胺甲噁唑3种抗生素对羊角月牙藻体内缩酚酸、类黄酮等次生代谢产物含量及苯丙氨酸解氨酶活性的影响.结果显示,3种抗生素会对羊角月牙藻次生代谢产生强烈影响.乳糖酸红霉素可造成苯丙氨酸解氨酶活性下降,并使各类次生代谢产物含量降低,其中对类黄酮的影响最大;而盐酸环丙沙星和磺胺甲噁唑则会使苯丙氨酸解氨酶活性及各类代谢产物含量上升,其中盐酸环丙沙星对缩酚酸、黄酮及黄烷醇的影响要强于磺胺甲噁唑,而花青素则对磺胺甲噁唑更为敏感.此外,绿原酸的含量在乳糖酸红霉素处理后低于缩酚酸的总体水平,而在盐酸环丙沙星和磺胺甲噁唑处理后的变化则正好相反.结果表明,乳糖酸红霉素对羊角月牙藻次生代谢具有显著的抑制作用,而盐酸环丙沙星与磺胺甲噁唑则表现出较明显的促进效应,且不同次生代谢产物响应的敏感程度随不同种类抗生素而有所不同.     

磺胺甲恶唑在土壤上的吸附及其与Ca2+、Mg2+、Zn2+的共吸附

研究了磺胺甲恶唑(SMX)在11种土壤上的吸附行为.相关性分析表明,单一的土壤性质与表观吸附没有表现出明显的相关关系,SMX在土壤中的吸附可能受憎水性作用、阳离子交换、表面积等多个机理或因素的共同作用.进而研究了Ca2+、Mg2+、Zn2+3种金属离子与SMX在土壤中的共吸附.其中,Zn2+显著地促进了SMX的表观吸附,而Ca2+、Mg2+两种离子对SMX的吸附没有明显的影响.同时,SMX的存在也影响了3种离子的吸附行为,Ca2+和Mg2+的吸附降低,而Zn2+的吸附受SMX的影响不大.可能是由于Zn2+在土壤中是内界吸附,占据了内部的位点,取代了大量的H原子,使表面的负电荷减弱,降低了土壤与SMX的排斥作用,从而使其吸附增加.     

壬基酚在土壤中的吸附和淋溶特性

为探究壬基酚在土壤中的吸附迁移规律,分别采用振荡平衡法和柱淋溶法研究了壬基酚在南京黄棕壤、江西红壤、常熟乌栅土、太湖水稻土、东北黑土5种不同土壤中的吸附特性、移动特性,并通过比较其在不同土壤中的吸附和淋溶来分析壬基酚在土壤中吸附和淋溶性的影响因素。吸附试验表明,壬基酚在南京黄棕壤、江西红壤、常熟乌栅土、太湖水稻土、东北黑土中的吸附性均较符合Freundlich方程,Kd值分别为18.89、26.64、44.15、47.49、69.92;吸附性大小次序为:南京黄棕壤江西红壤常熟乌栅土太湖水稻土东北黑土;以有机碳含量表示的土壤吸附常数KOC在2 534.50~4 860.65之间;影响壬基酚土壤吸附性的主要因素为土壤有机质含量,土壤有机质含量增加,吸附增强;壬基酚在5种土壤中的吸附自由能为-21.02~-19.77 k J·mol~(-1),表明吸附机理主要是物理吸附。土柱试验表明,壬基酚在土壤中具有难淋溶性质,壬基酚在5种供试土壤的1~3 cm深度的淋溶滞留量最大;影响其在土壤中淋溶性的主要因素为土壤有机质含量,与吸附试验相一致。壬基酚在土壤中易吸附难淋溶,移动性弱的特点对地表土壤层具有潜在的污染风险,应该引起足够重视。     

噻虫胺在土壤中的吸附和淋溶特性

采用室内模拟试验方法,研究了噻虫胺在3种不同类型土壤中的吸附特性、移动特性及其影响因素.结果表明,噻虫胺在江西红壤、太湖水稻土与东北黑土中的吸附较好地符合Freundlich方程,Kd值分别为0.49、1.99和4.42,Kd值大小次序依次为:江西红壤<太湖水稻土<东北黑土.影响噻虫胺土壤吸附性的主要因素为土壤有机质.薄层层析试验显示,当溶剂展开至12.0 cm处,噻虫胺在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中最远移至10—12 cm、8—10 cm、4—6 cm处.土柱试验表明噻虫胺在红壤淋出液中质量分数为56.04%,太湖水稻土和东北黑土中的噻虫胺最远已移至20.0—25.0 cm和15.0—20.0 cm处.影响噻虫胺在土壤中吸附性和移动性的主要因素为土壤有机质含量.噻虫胺存在对地下水污染的潜在风险性,特别是在红壤环境下使用噻虫胺应该引起足够重视.     

丁噻隆在土壤中的吸附和淋溶特性

分别利用振荡平衡法和土柱淋溶法研究了丁噻隆在不同土壤中的吸附和淋溶特性及其影响因素。结果表明,丁噻隆在5种供试土壤中的吸附特性能较好地用线性模型拟合,吸附能力顺序为:东北黑土>太湖水稻土>江西红壤>南京黄棕壤>陕西潮土,吸附常数Kd为0.19~2.87 mL.g-1,吸附性能较差。丁噻隆在3种典型土壤中的淋溶试验表明其具有较强的淋溶性,淋溶速率为:江西红壤>太湖水稻土>东北黑土。影响丁噻隆吸附和淋溶的主要因素是土壤有机质含量。     

除草剂毒草胺在土壤中的吸附和淋溶特性

为研究毒草胺在土壤中的迁移特性,分别利用振荡平衡法和土柱淋溶法测定了毒草胺在不同土壤中的吸附和淋溶特性,并讨论了其影响因素.结果表明,毒草胺在3种供试土壤上的吸附特性能较好地用Freundlich吸附等温线拟合,吸附常数Kd为0.34—2.96 mg1-.nL.nkg-1,很难被土壤吸附,吸附与土壤有机质含量呈显著正相关.毒草胺在土壤中具有较强的淋溶性,淋溶速率：江西红壤〉太湖水稻土〉东北黑土,淋溶性强弱与毒草胺在土壤中的吸附性以及土壤粒径分布有关.     

不同耕作模式对双季稻田生态系统净碳汇效应及收益的影响

耕作措施是影响稻田生态系统净碳汇效应和经济收益的关键因素。为探明南方双季稻区不同耕作模式下稻田耕层土壤(0—20 cm)固碳速率和土壤碳密度、年碳汇平衡和经济收益的变化特征,开展紫云英(Astragalus sinicus L.)-双季稻大田定位试验,设双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)、双季水稻旋耕+秸秆不还田(RTO,对照)4种耕作处理,系统分析了不同耕作方式对稻田耕层土壤固碳速率和土壤碳密度、年碳汇平衡和经济收益的影响。研究结果表明,各处理稻田耕层土壤的固碳速率变化范围为2.98—3.43 t·hm~(-2)·a~(-1),耕层土壤碳密度为29.77—34.33 t·hm~(-2),其大小顺序均表现为CTRTNTRTO。不同耕作处理稻田生态系统作物的净碳固定变化范围为5.27—7.43 t·hm~(-2)·a~(-1),其大小顺序表现为CTRTNTRTO;CT和RT处理土壤的净碳汇量分别比NT处理增加40.26%和3.90%。不同处理稻田生态系统物质投入的碳成本为0.03—0.85 t·hm~(-2)·a~(-1),年经济收益为7.11—8.81×10~3 CNY·hm~(-2)·a~(-1),稻田生态系统经济效益大小顺序表现为CTRTNTRTO。总之,翻耕、旋耕结合秸秆还田处理均有利于提高双季稻田耕层土壤的固碳速率、碳汇效应和经济收益,是增加耕层土壤有机碳库贮量的有效措施。     

不同耕作和秸秆还田模式对紫云英-双季稻土壤微生物生物量碳、氮含量的影响

土壤微生物能够灵敏、准确地反映土壤质量变化,可综合反映土壤肥力和环境质量状况。为探明南方双季稻区不同耕作和秸秆还田模式对水稻(Oryza sativa L.)根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量的影响,以紫云英(Astragalus sinicus L.)-双季稻种植模式大田定位试验为平台,设双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)、双季水稻旋耕+秸秆不还田(对照,RTO)4种土壤耕作处理,于2017年和2018年系统分析了不同土壤耕作处理对双季稻各个主要生育时期根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物熵及水稻产量的影响。研究结果表明,早、晚稻各个主要生育时期,各处理根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量和微生物熵均表现为先增加再降低的变化趋势,均于齐穗期达到最大值;2个年份早、晚稻各个主要生育时期,各处理根际与非根际土壤微生物生物量碳平均含量变化范围分别为317.2-822.4、276.9-616.8 mg·kg~(-1)和286.8-792.0、281.1-617.8 mg·kg~(-1);根际与非根际土壤微生物生物量氮平均含量变化范围分别为38.6-64.5、33.1-50.6 mg·kg~(-1)和37.8-64.6、33.2-50.6 mg·kg~(-1);根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量大小顺序均表现为:CTRTNTRTO。早、晚稻各个主要生育时期,CT处理根际土壤微生物生物量碳氮比和微生物熵均显著高于NT处理(P0.05)。秸秆还田处理(CT、RT和NT)根际与非根际土壤微生物熵均显著高于RTO处理(P0.05)。CT和RT处理早稻和晚稻产量均显著高于RTO处理(P0.05)。总的来说,耕作方式和秸秆还田对南方双季稻区稻田根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量均具有明显的影响,采用土壤翻耕、旋耕和秸秆还田模式对于增加水稻根际与非根际土壤微生物生物量碳、氮含量、微生物熵和水稻产量的效果为最佳。     

水和土壤中磺胺和激素类药物的同时分析方法

建立了一种水和土壤中磺胺嘧啶、磺胺甲嘧啶、磺胺噻唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺甲(噁)唑6种磺胺类药物和17α-雌二醇、17β-雌二醇、雌酮、雌三醇、炔雌醇、乙烷雌酚6种激素类药物同时分析的方法.具体步骤:水样过滤后使用Oasis HLB固相萃取小柱进行净化富集;土壤样品经加速溶剂提取(ASE)之后过Oasis HLB小柱净化富集;采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)进行检测,分别以乙腈和1mL·L-1甲酸溶液、乙腈和1 mL· L-1氨水溶液作为流动相.磺胺在水和土壤中的回收率分别为87.4％～ 103.6％和58.2％～80.0％,激素在水和土壤中的回收率分别为84.8％～ 101.8％和62.8％～79.3％,相对标准偏差均小于10.3％.水和土壤中磺胺的检测限分别为0.11～0.24ng·L-1和0.01～0.02ng·g-1,激素的检测限分别为0.31 ～2.14 ng·L-1和0.03～0.21ng·g-1.用上述方法检测宿迁某典型养殖场周边的地表水和土壤,结果表明采用该方法检测环境样品中的磺胺和激素类药物是可行的.     

化学农药对生态环境安全评价研究——ⅩⅢ.农药在土壤中的吸附与解吸

本文详述了上壤对农药吸附与解吸的试验方法,并以呋喃丹、甲基对硫磷、γ—666三种农药,以及东北黑土、太湖水稻土、广东红壤等三种类型的土壤进行了农药在土壤中吸附与解吸性能的比较试验。结果表明:影响农药吸附与解吸的主要土壤因素为有机质的含量;以呋喃丹为例,其吸附常数k与土壤有机质含量的关系式为y=0.0205+0.4426x(r=0.9349,p<0.05),利用该方程式可预测呋喃丹在其它土壤中的吸附状况。农药在水体中的溶解度对吸附作用影响很大,其影响程度大于土壤性质的影响因素。     

除草剂苯噻草胺在土壤中的吸附

对除草剂苯噻草胺在6种不同土壤中的吸附行为进行了研究。结果表明,土壤对苯噻草胺有较强的吸附性。在试验浓度范围内,苯噻草胺的土壤吸附行为可用线性吸附模型表征。土壤有机质是影响苯噻草胺吸附行为的重要因素,其吸附系数有随土壤有机质含量增高而增大的趋势。通过在线性吸附系数（Kd)和土壤有机质含量（OM％）之间构建的回归方程：Kd=2.6120 OM% 1.0746,可以预测苯噻草胺的Kd值,其预测的可靠性通过蒙特卡洛模拟得以检验。     

全氟化合物在阳离子表面活性剂改性碳纳米管上的吸附

采用两种阳离子表面活性剂,四丁基溴化铵(TBA)及聚乙烯亚胺(PEI)对碳纳米管进行改性,并研究了全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHxS)在改性碳纳米管上的吸附行为.研究结果显示,除PFOS在TBA修饰的碳纳米管(TBA-MWCNTs)上的吸附等温线呈线性外,全氟化合物在原碳纳米管(Pri-MWCNTs)、TBA-MWCNTs及PEI修饰的碳纳米管(PEI-MWCNTs)上的吸附均为非线性.吸附等温线可以用Freundlich及Langmuir模型拟合.与Pri-MWCNTs相比,PEI-MWCNTs的零电荷点(pHzpc)增加了6.2个单位,全氟化合物的吸附系数Kd值增加2—3倍;而TBA-MWCNTs的pHzpc增加了1.0个单位,PFOS在高平衡浓度下的Kd值增加了两倍.随着溶液pH值的降低,全氟化合物在Pri-MWCNTs和PEI-MWCNTs上的吸附量有所增加,而在TBA-MWCNTs上的吸附受pH值的影响不大.这说明疏水作用及静电作用是全氟化合物在Pri-MWCNTs和PEI-MWCNTs上吸附的主要机制,而疏水作用则为TBA-MWCNTs上吸附的主要机制.与单溶质体系相比,PFOS与PFOA同时存在时二者在PEI-MWCNTs上吸附的Kd值均有所减小,且PFOA的减小程度大于PFOS.PFOS在TBA-MWCNTs上吸附的Kd值在高浓度下几乎不受PFOA的影响.     

农田土壤中汞的吸附分配行为研究

汞是环境中毒性最强的重金属之一,由于具有持久性、长距离迁移性和生物累积性被列为全球性污染物。土壤是汞重要的源和汇,在汞的生物地球化学循环中发挥关键作用,其理化性质可以显著影响汞的吸附分配行为。本文基于采自全国各地的131份农业土壤样品考察了汞(Hg2+)在土壤中的吸附分配行为,测定了Hg2+的固液分配系数(Kd),并探讨其与p H、有机质(OM)、粒度组成、溶解性有机质(DOM)和总硫等土壤理化性质的关系。利用逐步多元线性回归的方法分析发现旱地土壤对汞Kd的主要影响因素是DOM和土壤粒度,而水田的主要影响因素是总硫。通过淹水实验,进一步探究了土壤氧化还原对Hg2+分配的影响。研究发现,旱地土壤中,大部分土壤在淹水30 d后Kd呈明显增大趋势,继续淹水至60 d的Kd表现为稳定或下降的趋势;大部分水田土壤在淹水条件下Kd未表现出增大的趋势,且随淹水时间呈稳定或下降的趋势。     

Sorption of tetracycline to sediments and soils: assessing the roles of pH,the presence of cadmium and properties of sediments and soils

Batch sorption experiments were conducted to evaluate the sorption behavior of tetracycline (TC, H₃L) on sediments and soils in the presence and absence of cadmium (Cd), as affected by pH and properties of sediments and soils. The results indicated stronger nonlinearity and higher capacity of TC sorption on sediments than on soils. Sorption of TC also strongly depended on environmental factors and sediment/soil properties. Lower pH facilitated TC sorption through a cation exchange mechanism, which also took place at pH values above 5.5, where TC existed as a zwitterion (H₂L⁰) or anions (HL^- and L^2-). When pH was above 7, however, ligand-promoted dissolution of TC might occur due to TC weakening the Al-O bond of aluminum oxide and the Fe-O bond of iron oxide. Natural organic matter (NOM) plays a more important role in TC sorption than cation exchange capacity (CEC) and clay contents. The presence of Cd (II) increased TC sorption on both sediments and soils, which resulted from the decrease of equilibrium solution pH caused by Cd²⁺ exchange with H⁺ ions of sediment/soil surfaces. The increase of TC sorption was also related to the formation of TC-Cd complexes, where Cd²⁺ acted as a bridge between the sediment/soil and TC.     

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。     

除草定在土壤中的降解和移动特性研究

除草定是一种新型嘧啶类除草剂,其在环境中的归趋备受关注。采用室内模拟试验方法,研究了除草定在不同土壤中的降解性、吸附性和移动特性。结果表明,除草定在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为693.1、173.3、138.6 d,该药在土壤中降解较慢,影响其在土壤中降解速率的主要因素为土壤有机质。除草定在江西红壤、太湖水稻土与东北黑土中的吸附较好地符合Freundlich方程,Kd值分别为0.34、1.86和2.94;3种土壤对除草定的吸附过程为自发的物理吸附。薄层层析试验显示,当溶剂展开至11.5 cm处,除草定在江西红壤、太湖水稻土和东北黑土中最远移至8~10 cm处。影响除草定在土壤中吸附性和移动性的主要因素为土壤有机质含量。除草定存在对地下水污染的潜在风险性,使用除草定应该引起足够重视。     

Sorption and desorption of pymetrozine on six Chinese soils

Pymetrozine is a selective insecticide with a unique chemical structure and mode to control hemipteran and homopteran. While pymetrozine has brought great benefits to crop production by killing insects, its residues in soil may have a detrimental effect on environment. Therefore, it is of great importance to investigate its behaviors in soil. In this study, the sorption and desorption of pymetrozine on six Chinese soils were investigated using a batch equilibrium approach to understand its mobile behavior in the soils. Both sorption and desorption isotherms of pymetrozine were in good agreement with the Freundlich model. The sorption coefficient K_F varied between 3.37 and 58.32 mL∙g⁻¹ and the sorption isotherms were nonlinear, with 1/n ranging from 0.57 to 0.91. A regression equation was proposed to predict the sorption of pymetrozine on six different soil samples: log K_F = 4.3708 − 4.5709 × log (pH in 0.01mol·L⁻¹ CaCl₂) + 0.4700 × log OC% + 0.0057 × sand (%) + 0.0022 × CEC(clay), with R² = 0.9982. The organic carbon content of soil positively affected the sorption of pymetrozine, but soil pH had a negative effect on the sorption. Additionally, effects of CaCl₂ concentration, soil to solution ratio and pesticide form were investigated. The sorption was promoted with an increase in soil to solution ratio and a decrease in CaCl₂ concentration. The possible variation of the five formulated products of pymetrozine was also investigated.     

中国南方稻田土壤汞含量及潜在危害评价

选择我国南方水稻主产区安徽、浙江、湖南、湖北以及广西5个省,采集213个稻田土壤样品,探究我国南方稻田土壤中汞的空间分布特征与土壤理化参数(如p H值和有机质)的相关关系及汞富集的潜在危害。结果表明:不同省份的稻田土壤汞含量存在显著的差异(P0.05,n=213),含量范围是0.029~0.326 mg·kg~(-1)(干重),平均值为(0.094±0.036)mg·kg~(-1),与农用地土壤环境质量标准0.30 mg·kg~(-1)(GB15618—1995)相比,除湖北省以外均有轻度汞污染。Pearson相关性分析表明,稻田土壤中的汞含量与有机质含量呈显著正相关关系(P0.01,r=0.445),说明适度偏高的有机质有利于土壤汞的富集。不同省份稻田土壤潜在危害等级除浙江省外均在轻微到中等的范围内,浙江省的为强等级。     

土壤与沉积物对多环芳烃类有机物的吸附作用

吸附作用是疏水性有机物在土壤和沉积物环境中的重要迁移转化行为之一。多环芳烃是环境中一种重要的疏水性有机污染物。文章着重阐述了多环芳烃类有机物在土壤和沉积物中有机质和粘土矿物吸附机理，指出土壤、沉积物有机质的结构异质性是导致非线形吸附的重要原因；分析了影响多环芳烃吸附过程的诸多因素，并提出该研究领域存在的问题以及今后发展的方向。     

土壤中铅的吸附-解吸行为研究进展

铅是重要的土壤重金属污染元素之一，了解铅在土壤中的物理化学行为，有利于预防和修复土壤的铅污染。土壤中铅的吸附-解吸行为，依吸附机理的不同，分为专性吸附和非专性吸附。土壤铅吸附的机理还存在不同的观点，如水解吸附／非水解吸附机理，单分子吸附／双分子吸附机理等。影响土壤中铅吸附-解吸行为的主要因素，有土壤矿物组成、土壤有机质、pH、温度、竞争离子等。文章最后对描述土壤铅吸附过程的主要数学方程(Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程)作了论述。