猪粪溶解性有机物对紫色土中抗生素迁移的影响
【部分图文】：
如图2所示,通过填装土柱试验,获得模拟降雨入渗条件下饱和土柱出流液中目标抗生素的相对浓度(C/C0)随孔隙体积(PV)变化的淋溶穿透曲线(BTC),以描述抗生素在土柱中的混合置换与运移特征.由于出流液中NOR的浓度均低于检测限,视为未发生穿透.当流出液中溶质相对浓度为50%(即C/C0=0.5)时所对应的孔隙体积V/V0<1,可认为土壤中存在优先水流[21],并且值越小则优先流越明显.本研究中,Br-相对浓度为50%时,两种供试土壤所填装土柱的V/V0分别在1.09～1.25与1.01～1.24范围,因此认为供试土柱较为均质,其水分运动以基质流为主.
FFC与NOR在不同处理土柱中的残留含量随土壤深度的垂向分布见图3、4.NOR在坡耕地与果园土柱中的总残留量范围分别为143.81～154.01μg和150.54～165.22μg,占总投加量的92.2%以上,果园土土柱略高于耕地土.NOR在0～3cm土层中的含量为7.31～8.30mg/kg,占土柱中总残留量的96.2%～98.6%;而其余土层(3～12cm)的含量为0.025～0.290mg/kg,并随深度迅速降低.这些结果表明,NOR主要积累在表层土壤中,因而不易被淋溶进入地下水.FFC在坡耕地与果园土柱中的总残留量分别在5.25～6.47μg与7.31～9.18μg范围,占总投加量的3.19%～4.09%与4.68%～5.93%,果园高于坡耕地,而在不同深度土层的分布无明显差异,表明FFC在紫色土中随入渗水的迁移性较强.猪粪DOM显著增加了FFC的残留量,当不同浓度的猪粪DOM与抗生素同时进入土柱时,FFC的残留总量相比对照处理增加了15.21%～25.96%.但由于FFC自身较弱的吸附能力,其残留量占总投加量的比例较低(<6%),猪粪DOM的加入对FFC残留量的改变(比对照增加0.52%～1.17%)相对总投加量不明显(图4).综上,土柱实验与批量平衡实验的结果基本一致,即猪粪DOM可增加FFC的吸附,增加它在土壤中的滞留,从而减少了淋溶迁移.2.3 猪粪DOM对抗生素吸附-迁移行为的影响机制
首先,土壤溶液中,未被土壤吸附的粪源DOM通过在液相中与抗生素发生相互作用而增加抗生素的溶解,即增溶效应[23].目前,增溶作用是现有研究针对粪源溶解性有机质降低抗生素吸附、增加其迁移性的结果所认为的最主要影响机制.通常认为,目标污染物的水溶性越低,粪源胶体产生的增溶效应越强[24],其中的机理是由于猪粪DOM具有类似表面活性剂的两亲性质[25].增溶作用的强弱取决于DOM的浓度和来源以及抗生素的种类和性质.然而,FFC与NOR的溶解度都在几百到几千毫克之间(表1),本研究中所采用的抗生素初始浓度范围(1.0～25mg/L)都远低于相应的溶解度,因此,增溶作用非常有限,并不会成为本研究中猪粪DOM影响抗生素吸附与迁移行为的主要机制.其次,通过对比猪粪DOM与抗生素共吸附处理与猪粪DOM预吸附处理的结果,可证明竞争机制的存在.这是由于,猪粪DOM本身也会为土壤所吸附,依据本研究的实验结果,其在坡耕地与果园两种供试土壤中的Kd值分别为1.47,1.56L/kg.对比可知,猪粪DOM的吸附性略高于FFC(Kd=0.24～0.58L/kg),而远小于NOR(Kd=382～727L/kg).因此,FFC对猪粪DOM的影响非常敏感.猪粪DOM预先与土壤发生作用,从而优先占据了粘土矿物表面可供吸附抗生素的点位,且大部分猪粪DOM难以被溶解态抗生素置换,形成竞争机制,导致FFC在猪粪DOM-预吸附处理中的吸附容量低于FFC与猪粪DOM同时加入的处理.对于NOR而言,它的吸附系数比猪粪DOM大一到两个数量级,猪粪DOM的竞争对NOR的吸附并不产生显著影响,从而导致不同猪粪DOM处理与对照的差异并不明显.
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 褚江勇;廖振良;;水环境中溶解性有机物溯源分析及分子结构表征概述[J];能源环境保护;2020年02期
2 段文松;许志恒;郝敏;李亚菲;成琼琼;许晓光;;城市内河黑臭水体中溶解性有机物特性[J];环境科学与技术;2018年07期
3 刘洋;;利用三维荧光技术分析太子河水体溶解性有机物组成结构[J];科技展望;2016年11期
4 王琳;;污水中溶解性有机物的去除工艺研究[J];环境科学与管理;2018年12期
5 刘巍;刘翔;辛佳;;再生水地下回灌过程中溶解性有机物的去除研究[J];农业环境科学学报;2009年11期
6 黄靖;;制革废水处理过程溶解性有机物的光谱特性分析[J];皮革制作与环保科技;2020年05期
7 刘慧;于海宽;王为木;;长江常熟段水溶解性有机物分子质量分布特性[J];水利水电科技进展;2013年01期
8 童君;张新颖;吴志超;王志伟;麦穗海;;沸石生物联合吸附再生工艺中溶解性有机物的特性变化[J];环境工程学报;2011年06期
9 常敏;;水体及沉积物中溶解性有机物的光谱性质研究[J];西部大开发(土地开发工程研究);2019年10期
10 洪浩;黄涛;;冬季不同污水处理工艺对溶解性有机物的去除[J];科技创新与应用;2017年34期
相关博士学位论文 前10条
1 金熠;增施猪粪及猪粪生物炭对稻田土壤磷素迁移转化的影响[D];浙江大学;2016年
2 苗瑞;溶解性有机物对超滤膜污染的微观作用力测试与机制解析[D];西安建筑科技大学;2015年
3 叶杰旭;城市生活垃圾焚烧厂渗沥液生物处理工艺及其效能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
4 薛爽;土壤含水层处理技术去除二级出水中溶解性有机物[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 李耀睿;颤蚓生物扰动对水—沉积物界面附近理化特征的影响[D];吉林大学;2016年
6 魏亮亮;改良土壤含水层处理系统对溶解性有机物的去除效能[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 杨慧敏;畜禽粪便中重金属的去除研究[D];中国矿业大学（北京）;2010年
8 李文涛;基于溶解性有机物光谱表征的在线水质监测技术的研究[D];南京大学;2016年
9 邓欢欢;农村富营养化天然水体的人工湿地净化机理研究[D];同济大学;2007年
10 史艳财;猪粪、沼液农用重金属和抗生素的生态风险及生物调控研究[D];华南农业大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 谢亚萍;利用紫外可见差分光谱法研究金属离子之间对溶解性有机物的竞争络合[D];长安大学;2019年
2 赵龙;河湖相沉积含水层溶解性有机物提取富集及光谱学表征[D];石家庄经济学院;2015年
3 金乌吉斯古楞;不同处理工艺对溶解性有机物去除效率的对比研究[D];辽宁大学;2014年
4 张家豪;废水中溶解性有机物和铬在含水层中的迁移研究[D];吉林建筑大学;2018年
5 陆丽;溶解性有机物（DOM）对二氟沙星（DFHC）荧光特性和膜截留效果的影响[D];山东大学;2017年
6 于尚云;天然溶解性有机物对被动采样技术的影响与应用研究[D];北京交通大学;2015年
7 何帅兵;地表水溶解性有机物的去除方法研究[D];西北农林科技大学;2016年
8 方开凯;周村水库溶解性有机物的时空变化规律研究[D];西安建筑科技大学;2017年
9 朱先辰;淡水环境中溶解性有机物及其与Cu~(2+)相互作用—荧光光谱学研究[D];华中科技大学;2014年
10 洪悦;泥沙沉降对水体中溶解性有机物的影响[D];辽宁大学;2017年
本文编号：2866944
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2866944.html
