绿麦隆在土壤多介质环境中的复合污染行为和生物可利用性研究

发布时间：2020-07-30 00:56

【摘要】： 论文以取代脲类除草剂绿麦隆作为典型污染物,以三嗪类除草剂阿特拉津和硫铵、尿素作为主要影响因素,在实验室条件下研究了绿麦隆在土壤多介质环境中的复合行为。论文的主要研究内容及结论包括:(1)绿麦隆在单一及复合体系中吸附等温线的研究。吸附动力学研究发现,绿麦隆在单一和复合体系中的吸附作用均存在快吸附和慢吸附两个阶段;在灭菌处理中绿麦隆的含量高于非灭菌处理,表明在吸附过程中存在着生物降解反应。(2)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在土壤中吸附作用影响的研究。研究发现,绿麦隆的吸附等温线均符合Freundlich等温方程。当阿特拉津与绿麦隆同时施入土壤,随着阿特拉津浓度的增加,绿麦隆吸附作用降低;当氮肥与绿麦隆同时施入土壤,土壤对绿麦隆的吸附作用增强,并随着浓度的增加而增加;而用去离子水、硫铵或尿素培养土壤6天后加入绿麦隆,其吸附作用降低。解吸实验表明,未经肥料预培养的土壤其解吸能力随氮肥浓度增加而增加;经过6天预培养后,绿麦隆从对照和氮肥处理土壤上的解吸能力无明显差别,而与未经培养的土壤相比,解吸能力增加。当绿麦隆与阿特拉津、氮肥同时存在时,其在土壤中的吸附行为不同于其在单一及二元复合体系中的吸附行为,表明当多种污染物共存时,其在环境中的行为更为复杂。(3)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在模型吸附剂中吸附作用影响的研究。实验表明,“玻璃质”有机质对绿麦隆具有较强的吸附作用,且当多种物质共存时存在竞争吸附作用,表明绿麦隆在土壤中的吸附是分配与竞争行为同时存在的。(4)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在不同层次土壤中降解作用的影响。实验发现,无论是在单一体系还是在复合体系中绿麦隆在深层土壤中的降解速率大于表层土壤,这表明土壤质地和有机质含量在绿麦隆的降解代谢行为中起着重要作用。当阿特拉津的浓度为0~10mg/kg时,阿特拉津对绿麦隆的降解起促进作用;当阿特拉津的浓度为10~20 mg/kg时,其对绿麦隆的降解起抑制作用,并随着浓度的增加,绿麦隆降解半衰期增加。硫铵和尿素施入土壤后,绿麦隆的降解速率降低,且绿麦隆在尿素处理土壤上的降解速率大于硫铵处理的土壤。(5)阿特拉津和氮肥对绿麦隆在土壤中淋溶行为的影响。实验结果表明,阿特拉津加入土壤后,土体中绿麦隆的残留量降低。而当阿特拉津加入含有老化的绿麦隆的土壤后,绿麦隆在土壤中的淋溶损失降低。当硫铵、尿素与绿麦隆同时施入土壤,随着氮肥浓度的增加,绿麦隆的淋溶作用降低。当硫铵、尿素加入到含有老化的绿麦隆的土壤后,土壤中绿麦隆的残留量高于未老化土壤中绿麦隆的含量。阿特拉津加入土壤后,土体中绿麦隆的残留量增加。(6)绿麦隆、阿特拉津单一及复合体系对蚯蚓急性毒性效应的研究。实验表明,绿麦隆和阿特拉津均对蚯蚓产生毒性,且阿特拉津对蚯蚓的急性毒性大于绿麦隆,而且阿特拉津和绿麦隆的复合污染对蚯蚓具有明显的协同作用,并随阿特拉津浓度的增加,协同作用增强。复合体系中中毒的蚯蚓,体内SOD酶活性高于两种农药单一体系,并随阿特拉津浓度的增加,SOD酶活性增强。通过观察HE病理切片,发现绿麦隆和阿特拉津通过不同的作用途径对蚯蚓产生毒害。绿麦隆主要破坏蚯蚓的表皮细胞和肠道,而阿特拉津则通过破损蚯蚓消化道而使其致死。(7)不同有机溶剂对绿麦隆的萃取能力存在较大差异,其大小为:甲醇甲醇:水乙醇丁醇。污染土壤老化108天后, 4种有机溶剂对土壤中绿麦隆的萃取能力明显降低。其中,乙醇对绿麦隆的萃取能力下降程度最大,约为38.61%~44.97%;丁醇次之,其萃取率下降了25.45%~34.63%;而甲醇和甲醇:水对绿麦隆的萃取率下降程度大致相当。
【学位授予单位】：南开大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X53
【图文】：

土壤圈,内涵,功能,污染物质

图 1-2 土壤圈的地位、功能、内涵及研究的趋向[2]Fig1-2 Position, function and connotation of pedosphere and its research orientation污染物质进入土壤这个体系后，通过稀释和扩散可降低其浓度，减少其毒性；或者转变为不溶性化合物而沉淀；或为胶体较牢固地吸附，从而暂时退出

绿麦隆,样品

28图2-1所示。通过对绿麦隆的样品进行全扫描可以发现，绿麦隆在248.1nm和270.4nm处有2个吸收高峰，因此可以在240-250nm和270-280nm范围内选择吸收峰。本论文选择245nm作为工作波长。绿麦隆的分析条件具体如下：Agilent 1100HPLC，色谱柱为3.9×150mm（Symmetry ShieldTMRP 5μm），甲醇水冰乙酸＝60:40:0.1（v v v）为流动相，流速为1mL/min，进样体积20μL，检测器为紫外检测器

绿麦隆,植物,代谢途径,大麦

绿麦隆在土壤(s)、植物(p)和动物(a)中的代谢途径及产物Fig.3-13MetabolicpathwaysandproductionsofCTinsoil(s),plant(p)andanimal(a).Compoundsinsquarebracketswerenotisolated

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