洛克沙胂在土壤中的環(huán)境行為研究.pdf

1、洛克沙胂(Roxarsone,ROX)是一種含砷的畜禽飼料添加劑,因其具有抗菌、促生長(zhǎng)和提高飼料轉(zhuǎn)化率等作用,在我國(guó)廣泛應(yīng)用。ROX進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后,大多會(huì)以原形態(tài)隨糞便排出。ROX作為有機(jī)砷形態(tài),了解其在土壤環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和移動(dòng)性,對(duì)了解ROX的生物毒性和對(duì)土壤環(huán)境的潛在危險(xiǎn)具有重要意義。本文從野外田間調(diào)查、室內(nèi)吸附動(dòng)力學(xué)和土柱淋洗等三個(gè)方面研究了ROX的污染現(xiàn)狀及其在我國(guó)3種典型土壤(山東褐土、湖北灰潮土、江西紅壤)中的環(huán)境行為。主要研

2、究結(jié)果如下:
　　 1.通過對(duì)武漢市典型設(shè)施菜地土壤砷污染情況進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果表明,設(shè)施菜地土壤受到了不同程度的砷污染。設(shè)施菜地土壤砷含量平均值為16.39 mg`kg-1,略超出武漢市土壤砷背景值(15.00mg`kg-1)。砷污染分布的特點(diǎn)是越靠近市區(qū)的設(shè)施菜地,土壤砷含量越高。不同利用類型土壤剖面中砷含量變化趨勢(shì)不同,超過施用糞肥五年以上歷史的江夏和黃陂土壤剖面中,60～80cm深度處的砷含量是表層土壤(0～20cm)的1.

3、76倍和2.25倍,而其他土壤剖面中60～80cm深度處砷含量最高為0～20cm的78.1％。
　　 2.采用單因子污染評(píng)價(jià)和內(nèi)梅羅污染指數(shù)方法分析方法評(píng)估了武漢市居民健康風(fēng)險(xiǎn),結(jié)果表明,武漢市本地蔬菜砷污染處于清潔水平,蔬菜砷含量37.21μg`kg-1沒有超過無公害蔬菜砷含量要求(0.5mg`kg-1)。外地蔬菜和本地蔬菜砷含量沒有顯著性差異。根據(jù)蔬菜對(duì)砷的富集系數(shù)不同,應(yīng)用聚類法將檢測(cè)蔬菜分為三個(gè)不同的富砷類型:高富集砷組

4、(韭菜、油菜、菜薹和蘿卜)；中富集砷組(辣椒、黃瓜、大白菜、菠菜和大蔥)；低富集砷組(絲瓜、茄子、苦瓜、豇豆、番茄、冬瓜、瓠瓜、小白菜、芹菜、甘藍(lán)、莧菜)。
　　 3.在室內(nèi)條件下,采用批處理研究,揭示了不同土壤理化性質(zhì)條件下,ROX在土壤中的吸附特點(diǎn)。結(jié)果表明,不同土壤對(duì)ROX的吸附能力不同,江西紅壤中ROX添加濃度為50mg-kg-1,1h即達(dá)到吸附飽和水平:而湖北灰潮土和山東褐土ROX添加濃度為1 mg`kg-1,48h才

5、達(dá)到吸附平衡。不同粒徑土壤對(duì)ROX吸附能力順序是(<2pm)>(2～50pm)>(>50μm)；在3　　 4.采用模擬土柱試驗(yàn),模擬在人工降雨條件下,ROX在土壤剖面中的分布及降解情況。結(jié)果表明:在7d淋洗周期內(nèi),檢測(cè)到灰潮土和褐土的穿透曲線(B

6、realahrough Curve,BTC),灰潮土濃度峰值在28h左右出現(xiàn),為9.36mg-L-1；褐土濃度峰值在43h左右出現(xiàn),為1.15 mg·L-1；紅壤土柱中沒有ROX淋洗出,說明土壤對(duì)ROX的吸附解吸能力直接影響ROX在土壤中的遷移。三種類型土柱淋洗過程中均檢測(cè)到三價(jià)砷(As(Ⅲ))和五價(jià)砷(As(Ⅴ)))的存在。灰潮土土柱中,在87h左右檢測(cè)到As(Ⅲ)和As(Ⅴ),褐土土柱中,分別在68h和81h左右檢測(cè)到As(Ⅲ)和A

7、s(Ⅴ),紅壤土柱淋溶液在35h左右檢測(cè)到As(Ⅲ)。
　　 5.淋洗結(jié)束后,檢測(cè)土壤柱剖面中ROX及降解產(chǎn)物的分布,發(fā)現(xiàn)不同土壤類型及不同深度ROX及降解產(chǎn)物分布不同?；页蓖镣林蠷OX濃度隨深度的增加而增加；褐土和紅壤中ROX濃度均隨深度增加而降低。三種類型土柱中均檢測(cè)到As(Ⅴ)、As(Ⅲ)和二甲基胂(DMA)。灰潮土和褐土兩種土柱中.As(Ⅴ)濃度隨深度增加先升高后降低；As(Ⅲ)濃度隨深度的增加而增加。灰潮土在20～3

8、0cm段檢測(cè)到DMA,褐土在15～30cm段檢測(cè)到DMA。紅壤中,As(Ⅴ)主要集中在0～5cm處,是25～30cm處濃度的2.70倍。紅壤中As(Ⅲ)濃度變化趨勢(shì)和另兩種土壤相似,濃度隨深度先升高后降低,在15～30cm土壤段檢測(cè)到DMA。
　　 6.對(duì)剖面土壤砷形態(tài)分級(jí)分析可知,ROX淋洗后,顯著增加土壤柱中鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)砷,褐土土柱中交換態(tài)含量上升,和對(duì)照相比有顯著性差異,說明ROX經(jīng)土柱淋洗后可能會(huì)提高土壤中砷