外源木炭對(duì)異丙隆在土壤中吸附、淋溶及降解的影響.pdf

1、土壤中的農(nóng)藥易隨著雨水或灌溉通過(guò)地表徑流和淋溶等途徑進(jìn)入地表水和地下水，從而引起水體的污染，而農(nóng)藥在土壤中的吸附-脫附則被認(rèn)為是農(nóng)藥在土壤-水環(huán)境中歸宿的主要支配因素。因此，農(nóng)藥在土壤中的吸附-脫附對(duì)農(nóng)藥在土壤中的淋溶遷移與降解轉(zhuǎn)化等環(huán)境行為具有重要的影響，并且也是對(duì)水體危害的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究以木炭作為人工添加吸附劑，考察外源木炭對(duì)除草劑異丙隆在土壤中吸附解吸、淋溶遷移和降解轉(zhuǎn)化的影響，探討木炭對(duì)減少異丙隆從土壤中流失的作用機(jī)制

2、，為土壤-水環(huán)境中農(nóng)藥的污染防治提供理論依據(jù)。
　　 采用振蕩平衡法，研究了異丙隆在5個(gè)不同粒徑木炭和3種不同類型土壤中的吸附-解吸特征，且重點(diǎn)考察了外源木炭對(duì)異丙隆在土壤中吸附-解吸的影響。結(jié)果表明，異丙隆在木炭和土壤中的吸附-解吸均符合Freundlich方程。木炭對(duì)異丙隆有很強(qiáng)的吸附能力，木炭粒徑越小，對(duì)異丙隆的吸附能力越強(qiáng)。添加木炭能夠顯著提高土壤對(duì)異丙隆的吸附量，木炭添加量越多，異丙隆吸附量越大，木炭添加量與異丙隆吸附

3、量呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)r=0.9568**）。異丙隆在木炭和土壤中的解吸過(guò)程均存在明顯的滯后效應(yīng)，且這種滯后效應(yīng)隨著木炭添加量的增大而逐漸加強(qiáng)。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）分析顯示，木炭具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)異丙隆具有較強(qiáng)的物理吸附能力。紅外光譜（FTIR）分析結(jié)果顯示，異丙隆可能通過(guò)氫鍵或范德華力與木炭結(jié)合。
　　 通過(guò)室內(nèi)模擬土柱試驗(yàn)，研究了異丙隆在土壤中淋溶遷移的影響因素和外源木炭對(duì)異丙隆在土壤中淋溶遷移的影響。研究結(jié)果表明：

4、（1）淋溶水量相同，土壤類型不同時(shí)，異丙隆的淋出率也不同，淋出率的大小順序?yàn)椋狐S褐土>砂姜黑土>水稻土；（2）淋溶水量的多少與異丙隆的淋出率呈正相關(guān)（750 ml>500 ml>250 ml），且對(duì)淋溶后異丙隆在土壤剖面中的分布有明顯影響；（3）淋溶水的pH值不同，異丙隆的淋出率也不同，大小順序?yàn)椋簆H5>pH9>pH7；（4）異丙隆的淋出率隨著施藥量增加而增大；（5）以木炭作為外源吸附物質(zhì)，異丙隆的淋出量隨著土壤中木炭添加量的增大而減

5、小，而異丙隆在土柱土層中的滯留量則隨著木炭添加量增大而增大。異丙隆淋出率與木炭添加量呈負(fù)相關(guān)，且相關(guān)極顯著。
　　 通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，研究了異丙隆在滅菌與未滅菌土壤中的降解和添加木炭對(duì)異丙隆在土壤中降解的影響。滅菌或未滅菌處理對(duì)異丙隆在土壤中降解半衰期（t1/2）影響明顯，黃褐土、砂姜黑土和水稻土滅菌處理的t1/2分別為161.16 d、87.72 d和87.72d，未滅菌處理則分別為16.00 d、15.20 d和54.57

6、d。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，異丙隆在黃褐土和砂姜黑土2種土壤中的降解以微生物降解為主，而化學(xué)水解則可能是異丙隆在水稻土中的主要降解機(jī)制。異丙隆在添加不同比例木炭土壤中的降解動(dòng)態(tài)測(cè)定結(jié)果表明，在生物降解占主導(dǎo)地位的黃褐土和砂姜黑土中，添加少量木炭，即可顯著影響異丙隆在土壤中的降解速度，木炭添加量越大，異丙隆在土壤中的t1/2越長(zhǎng)（當(dāng)木炭添加量由0 g·kg-1逐漸增大到50 g·kg-1時(shí)，黃褐土中異丙隆t1/2由16.00 d顯著延長(zhǎng)到135.

7、88d，砂姜黑土中由15.2 d延長(zhǎng)到106.62 d）；而以化學(xué)水解為主的水稻土中，木炭的添加對(duì)異丙隆降解速度影響的趨勢(shì)不明顯（t1/2由添加0 g·kg-1木炭時(shí)的54.57 d延長(zhǎng)到10g·kg-1時(shí)的77.44 d，繼而又縮短到50g·kg-1時(shí)的53.31 d）。該項(xiàng)研究表明，以木炭作為人工添加吸附劑可有效地減少異丙隆從土壤中的流失，并能通過(guò)降低異丙隆在土壤中的微生物有效性而增大其降解半衰期，從而最終延長(zhǎng)其在土壤中的除草活性。