除草剂氟磺胺草醚在不同土壤中的环境行为

利用液相色谱分析法,研究了氟磺胺草醚在不同类型土壤(白浆土、草甸土、黑土)中的残留和淋溶动态。结果显示,氟磺胺草醚以有效成分1350 g·hm-2的剂量施用时,在3种类型土壤中的降解符合一级动力学反应,半衰期分别为:草甸土25.7~26.7 d,白浆土16.9~19.3 d,黑土26.7~30.1 d;在120 d内,氟磺胺草醚在不断降解代谢的同时,逐渐向深层土壤中淋溶,但多数氟磺胺草醚滞留在表层土壤中。在白浆土中,施用氟磺胺草醚30 d后淋溶深度达到30 cm,第60天10~30 cm土层的氟磺胺草醚浓度达到最大;在草甸土和黑土中,氟磺胺草醚施用后第5天的淋溶深度即达30 cm,第14天10~30 cm土层的氟磺胺草醚浓度达到最大。结果表明,氟磺胺草醚在有机质含量较高的土壤环境中不容易降解,土壤理化性质是影响氟磺胺草醚淋溶作用的主要因素之一,在草甸土和黑土中氟磺胺草醚对后茬作物的残留药害及对地下水的潜在污染大于白浆土。     

模拟酸雨对污泥堆肥中重金属形态转化及其环境行为的影响

通过模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨（pH=5．0和2．9）作用下污泥堆肥中Zn、Cu和Ni的溶出和迁移性。分析了酸雨对重金属形态分布规律的影响。结果表明,在相同酸雨强度下,淋出液中重金属含量与其在土柱中迁移距离大小次序为Zn〉Cu〉Ni;重金属在相同深度的土层中含量大小次序为Zn〉Ni〉Cu。淋溶液pH的降低和污泥堆肥施加比例的提高均会增加重金属在淋出液和土柱中的含量,但不影响重金属在土柱中的迁移距离。土壤酸化会促使土壤中重金属形态向活性形态转化,而且迁移距离增加。     

镉在黑土和棕壤中吸附行为比较研究

比较研究了重金属镉在黑土和棕壤中的吸附热力学和动力学行为.结果表明,在实验设定的浓度范围内,黑土和棕壤对Cd²⁺吸附量随溶液中Cd²⁺浓度的增加而增加.黑土对Cd²⁺的吸附固定能力明显强于棕壤.在平衡液浓度为20 mg·kg^-1时,黑土对Cd²⁺的吸附量为1 485.2 mg·kg^-1、棕壤为700.6 mg·kg^-1.两种土壤对Cd²⁺的吸附等温线与Langmuir、Freundlich和Henry方程均有较好的拟合性,而Temkin方程不适合用来描述Cd²⁺在两种土壤中的等温吸附.根据Langmuir的拟合结果,Cd²⁺在黑土和棕壤中的最大吸附量分别可达5 939.3和2 790 mg·kg^-1.黑土较高的吸附能力与其高的有机质含量和粘粒含量有关.黑土和棕壤中Cd²⁺的吸附是一个快速反应过程,2 min内能达到平衡吸附量的90%,15～30 min左右达到吸附平衡.一级动力学方程是拟合Cd²⁺在黑土和棕壤中吸附动力学过程的最优方程,其次为Elovich方程和双常数方程.随着初始浓度的增加,Cd²⁺在土壤中的吸附速率也不断增大.随着吸附量的增大和反应时间的延长,吸附速率不断下降.在较低的初始浓度下,Cd²⁺在黑土中的下降趋势要快于棕壤.     

黑土和棕壤对铜的吸附研究

研究了黑土与棕壤对Cu吸附的热力学和动力学特性．结果表明,在实验所采用Cu^2+浓度范围内,黑土和棕壤对CU^2+的吸附量均随着加入Cu^2+浓度的增加而增加,但黑土对cu^2+的吸附固定能力明显高于棕壤．在吸附平衡液Cu^2+浓度为95mg·kg^-时,棕壤对cu^2+的吸附量接近3720mg·kg^-1,黑土对Cu^2+的吸附量高达6076mg·kg^-1,最大CuCl2浓度(400mg·kg^-1)时,黑土和棕壤对Cu^2+的吸附量分别达到6159．0和4736．6mg·kg^-1．两种土壤对Cu^2+的吸财等量线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,可以用Freundlich方程对其吸附行为进行描述．Langmuir方程不适宜描述两种土壤对Cu^2+的等温吸附过程．黑土和棕壤对Cu^2+的吸附均较快,最初2min内就可以达到平衡后吸附量的90％以上,在15-20min左右吸附基本达到平衡．描述黑土和棕壤动力学过程的最优模型为双常数速率方程,其次为一级动力学方程和Elovich方程。     

土壤施Mn深度对不同基因型小麦缺Mn的影响

以缺Mn土壤为基质进行的小麦模拟土柱试验结果表明,不同施Mn深度条件下3317和川麦222个小麦基因型的缺Mn症、产量、根系分布和体内Mn含量均存在着显着差异。随着施Mn深度的增加,Mn肥的增产效果更为明显,川麦22施Mn的增产幅度高于3317.初步认为,3317耐缺Mn能力高于川麦22,与其根系在中下部土层分布比例高,吸Mn能力强有关。土柱试验发现小麦苗期的缺Mn症在中下部土层供Mn时明显恢复,表明中后期供Mn对小麦产量的形成有至关重要的作用.     

碳酸钙对土壤镉吸附及解吸的影响

采用等温吸附法,并以1mol/L KNO3进行解吸试验,研究CaCO3对3种土壤镉吸附和解吸的影响。结果表明,3种土壤的原状土样对镉吸附总趋势为：栗钙土＞棕壤＞淋溶褐土,均符合Langmuir方程、Frenudlich方程和Temink方程,其中以Freumdlich方程最佳。镉的专性吸附量表现为栗钙土＞淋溶褐土＞棕壤。添加CaCO3使3种土壤中镉的吸附量增加,增加幅度棕壤为4％－11％,淋溶褐土2％－11％,栗钙土2％－8％。外界加入的镉浓度越高,增加幅度越大。Freundlich方程（lgX=lgK lgC/n）拟合的参数结果表明：加入CaCO3后,K和n值均下降;Langmuir方程中镉最大吸附值增加,吸附平均常数减小。可以推测,CaCO3的存在之所以能够使土壤体系吸附镉能力增加,除CaCO3本身的吸附作用增加,吸附平衡常数减小。可以推测,CaCO3的存在之所以能够使土壤体系吸附镉能力增加,除CaCO3本身的吸附作用外,还可能影响反应体系的平衡系数。加入CaCO3,土壤对镉的专性吸附明显增加,尤其以棕壤专性吸附的镉最多,淋溶褐土其次,而栗钙土增加较少,栗钙土去除CaCO3后,镉的吸附减少了2.0%-26.0%,土壤专性吸附的镉减少4.0%-38.2%。3种土壤镉的解吸能力表现为：棕壤＞淋溶褐土＞栗钙土。添加CaCO3,土壤镉的解吸量下降。去除CaCO3后,栗钙土匐解吸量明显增加。     

施肥对设施菜地土壤磷累积及淋失潜能的影响

以不同肥力设施菜地土壤为研究对象,通过填装土柱模拟试验,研究不同施肥措施对磷素累积及淋溶的影响.结果表明： 随着淋溶时间的延长,磷素淋溶量增加,但累积淋溶量较少,说明本试验中磷素淋溶损失的风险较小,主要累积在土体内的不同土层中.试验结束时,土壤肥力和施肥处理均显著影响不同土层中全磷和速效磷含量.与低肥力土壤相比,中肥力土壤全磷和速效磷增幅为14.3%和12.2%,高肥力土壤增幅为33.3%和37.7%.有机肥化肥混施处理(M+NPK)土壤全磷含量显著高于单施化肥(NPK)和有机肥(M)处理,增幅分别为5.7%和4.3%;M及M+NPK处理中速效磷含量显著高于NPK处理,增幅分别为13.0%和3.1%.10～20 cm土层全磷和速效磷含量最高,0～10和10～20 cm土层全磷和速效磷含量显著高于20~40 cm土层.
     

黑土和棕壤中甲胺磷的根际降解脱毒模拟研究

利用塑料根际盒研究了甲胺磷在黑土和棕壤大豆根际和非根际环境中的降解脱毒行为.结果表明,甲胺磷虽是急性毒性较高的农药,但在土壤环境中能很快降解,并且同等条件下,甲胺磷在黑土中的残留量普遍低于棕壤.在无大豆种植情况下(对照处理),培养试验第2天,棕壤甲胺磷残留量约为33%,黑土只有26%.在大豆根际圈中,甲胺磷的降解明显加快,尤其是在黑土中.第9天,根际盒中层黑土和棕壤的农药残留分别比无植物对照低87.5%和76.0%.甲胺磷的土壤降解过程符合一级动力学方程,降解半衰期为2 d左右.     

磺胺类药物在正常与肾衰家兔体内的药代动力学参数测算

目的了解磺胺类药物在肾衰与正常家兔体内代谢规律,掌握药代动力学参数的计算方法及肾衰对磺胺类药物代谢的影响。方法在家兔耳缘静脉注入磺胺嘧啶(SD),不同时间抽取动脉血,90分钟时从膀胱取尿,利用分光光度法测定血药浓度,计算半衰期。结果磺胺类药物在家兔体内呈现二房室模型代谢动力学特点,且肾衰家兔半衰期明显大于正常家兔,尿中浓度明显低于正常家兔。结论急性肾衰使磺胺类药物消除减慢,延长半衰期。     

黑土区水田化肥氮去向的研究

选取东北北部黑土地区水稻生产上施氮量、施肥方法和主要氮肥品种(尿素)为参数,采用示踪元素微区法和常规尿素小区法,连续2年系统地研究了水田化肥氮的去向。结果表明,化肥氮22．2％～46．1％进入了水稻体内,平均为37．7％,当年进入土壤中的残留氮12．7％～25．4％,氨挥发为8．8％～17．2％,作物对化肥氮的利用高低决定于施氮方法,化肥氮深施、混施均比表层施用利用率高,低施肥量化肥氮利用率比高施肥量利用率高,土壤残留量与施肥方法有关,深施和高施氮量均增加土壤残留,^15N试验证明,由于东北北部黑土比较粘重和土体构型的原因,在土层深度为80cm以下未检测出土壤残留化肥氮,示踪试验和小区试验证明,化肥氮的激发效应(PE)量和土壤残留氮量从该地区总体估算为大致平衡。     

溶液pH值及模拟酸雨对两种磺酰脲类除草剂在土壤中行为的影响

采用平衡振荡法和土柱淋洗法,研究了溶液pH及模拟酸雨对土壤中苄嘧磺隆和甲磺隆行为的影响.结果表明,Freundlich方程能较好地描述苄嘧磺隆和甲磺隆的吸附等温线,水-土壤系统pH升高能明显地降低这两种除草剂在土壤中的吸附,促进其在土壤中的迁移,且吸附常数(K_f)与土壤有机质含量、粘土含量呈正相关,而与土壤pH呈负相关.pH值高的模拟酸雨对除草剂在土壤中淋溶贡献较大,且淋溶量随雨量的增大而增大.除草剂在土壤中的淋溶与土壤性质密切相关,有机质含量和粘粒含量较高的土壤对除草剂的持留能力较强.     

猪粪中铜对东北黑土的污染风险评价

集约化养殖使用大量铜(Cu)作为饲料添加剂,养殖废物的排放和利用可导致一定的环境问题.本文以东北黑土为供试材料,通过在盆栽试验中添加不同Cu浓度的猪粪来模拟不同施肥年限的菜园土,研究土壤中Cu累积对小白菜地上部分Cu浓度、地上部分生物量、土壤微生物生物量碳和土壤酶(脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶)活性的影响.结果表明：单独施用猪粪显著增加了小白菜地上部分生物量,对其Cu浓度则没有显著影响.猪粪的施用在一定时期内显著促进了脱氢酶和脲酶的活性,但随土壤Cu浓度的增加,脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性逐渐受到抑制.当土壤全Cu浓度达到301.3 mg·kg^-1后,小白菜地上部分生物量、土壤微生物生物量碳及脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性均受到强烈抑制.小白菜地上部分Cu浓度与土壤全Cu和水溶态Cu浓度呈显著正相关(P<0.01),而地上部分生物量与土壤全Cu浓度呈显著负相关(P<0.05).研究表明,可用于种植蔬菜的黑土Cu浓度阈值应小于301.3 mg·kg^-1.     

六种常见抗生素对小白菜种子萌发及生理特性的影响

以小白菜为受试生物,研究了6种常用抗生素(四环素、土霉素、金霉素、强力霉素、氯霉素和磺胺二甲嘧啶)对小白菜种子萌发、根(芽)伸长、可溶性蛋白及抗氧化酶系统的毒理效应。结果表明,0.5~5 mg·L-1抗生素胁迫下,小白菜种子的发芽率无显著变化,随着抗生素暴露浓度的增加,小白菜种子的发芽率受到了显著抑制;抗生素暴露浓度与小白菜根(芽)伸长抑制率之间具有良好的剂量效应关系。由抗生素对小白菜根长的半抑制效应浓度(EC50)可知,6种抗生素对小白菜种子萌发的毒性大小依次为:磺胺二甲嘧啶氯霉素金霉素四环素强力霉素土霉素。实验浓度范围内的抗生素对小白菜幼苗体内可溶性蛋白含量具有显著的诱导效应,且各处理组间差异显著。此外,抗生素的胁迫破坏了小白菜幼苗体内的抗氧化防御系统的平衡。     

生物质炭对土壤养分淋溶的影响及潜在机理研究进展

农田生态系统中土壤养分淋溶控制一直是农业环境领域的研究热点.生物质炭因其特殊的理化性质,具有增加土壤碳库储量、改善土壤质量和提高作物产量等作用.作为一种外源输入的新型功能材料,生物质炭将直接或间接参与农田生态系统土壤养分循环,并对土壤养分淋溶产生重要影响.本文重点针对生物质炭影响土壤养分淋溶的内在因素(如:生物质炭的物理和化学性质及其与土壤生物的相互作用等)进行分析,并结合生物质炭添加量、土壤类型、土层深度、施肥情况、时间动态变化等外在因素,对生物质炭影响土壤氮磷等养分淋溶情况进行了综述.在此基础上,阐明了生物质炭对土壤养分淋溶的4种潜在影响机制:即通过微孔结构或表面电荷直接吸附养分、通过影响土壤持水能力影响养分淋溶、通过与土壤微生物的相互作用影响养分循环、被吸附的养分优先通过细微生物质炭颗粒发生迁移.最后对生物质炭与土壤养分流失控制领域的研究方向进行了展望.     

两种外源抗生素在农业土壤中的吸附与迁移特性

长期施用禽畜排泄物可导致抗生素在土壤中的积累,对生态环境产生不良影响.为了解长江三角洲和珠江三角洲农业土壤中长期施用含抗生素的有机肥可能产生的环境影响,选择了7个典型农业土壤,用室内模拟方法研究了我国常用的2种抗生素(泰乐菌素和土霉素)在这些土壤中吸附和迁移行为.研究表明,抗生素在土壤中的吸附、迁移行为与抗生素种类和土壤性质有关,土壤对土霉素的吸附能力明显高于泰乐菌素.土壤对抗生素的吸附能力主要与土壤粘粒含量、有机质和氧化铁呈正相关,与其它土壤性质的相关性较小.这2类抗生素在粘质农业土壤剖面中的迁移能力较弱;但泰乐菌素在砂质土壤中较易迁移,有较大的环境风险.     

潮棕壤免耕农田土壤酶活性的动态变化

研究了潮棕壤免耕和常规耕作农田土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性在玉米不同生育时期和不同土层深度的动态变化.结果表明,免耕可显著提高表层(0～10 cm)土壤酶活性,其蔗糖酶活性在玉米拔节期、大喇叭口期和成熟期显著高于常规耕作,脲酶活性在拔节期和孕穗期显著高于常规耕作,酸性磷酸酶活性在孕穗期和成熟期显著高于常规耕作(P＜0.05);在10～20cm土层,免耕土壤蔗糖酶活性在苗期、拔节期和大喇叭口期与常规耕作差异显著,脲酶活性除孕穗期外均显著高于常规耕作(P＜0.05);在20～30 cm土层,免耕土壤蔗糖酶活性在玉米各生育期均显著低于常规耕作,土壤脲酶活性在苗期、酸性磷酸酶活性在成熟期与常规耕作差异显著(P＜0.05).随土层深度的增加,免耕农田土壤酶活性总体呈下降趋势;常规耕作农田土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性总体呈上升趋势,而脲酶活性呈下降趋势.     

微生物降解磺胺甲恶唑的研究进展

抗生素是一类难降解、低浓度就有高生态毒性效应的化合物,近年来被归为新型环境污染物,其环境残留与去除备受关注。作为广泛使用的抗生素之一,磺胺甲恶唑在水土环境中的残留量不断增加,检出率也越来越高。研究表明,磺胺甲恶唑是少数几种可被微生物降解的抗生素之一,微生物降解法是最具潜力的残留磺胺甲恶唑去除手段。本文总结了磺胺甲恶唑在土壤、沉积物、活性污泥、混合菌群、酶等条件下的降解及已分离的具有降解能力的单菌株对磺胺甲恶唑的降解情况,包括其降解效率、降解条件等,归纳了目前磺胺甲恶唑微生物降解的主要分类,并讨论了影响磺胺甲恶唑降解的两个特有因素。指出从分子生物学及生物信息学角度研究其降解途径,降解菌、降解菌群的人工构建及其在含磺胺甲恶唑污水处理中的应用与效果评价等应为今后磺胺甲恶唑生物降解与应用研究的重点。     

堆肥对土壤重金属垂直分布的影响与污染评价

对不同畜禽粪便堆肥与土壤重金属垂直分布的关系进行了研究．结果表明,在畜禽粪便堆肥过程中,粪堆下土壤pH值和有机质显著增加,其pH和有机质含量的垂直分布表现为从表层到底层逐渐降低．各种畜禽粪便粪堆下土壤Zn、Cd含量明显增高,且从表层到底层呈逐渐减小的趋势．鸡粪和猪粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加而降低;牛粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加没有明显的变化．自然条件下Cd和Zn在土壤系统中的迁移能力大于Cu．各粪堆下的部分土层Cu、Zn、Cd含量超过我国土壤环境质量一级标准．应用地质积累指数法对各土层污染评价的结果表明,只有肉鸡粪堆下0～10cm土壤和蛋鸡粪堆下0～40cm土壤受到轻度Zn污染,其它粪堆下各土层均未受到Cu、Zn、Pb和Cd污染．     

成垄压实施肥对氮素运移及氮肥利用率的影响

黄土高原地区夏玉米生长正逢雨季,是N素淋溶的主要时期,为此提出氮肥施用的成垄压实法,通过连续两年的田间小区试验,研究了夏玉米生长期成垄压实施肥方式下夏玉米产量和氮肥利用率,以及土壤NO3^--N迁移规律,并结合室内模拟实验探讨了该施肥法的影响因素。结果表明,在供水量接近研究区同期多年平均降雨量(370mm)的年份,平地施肥条件下,NO3^--N可被淋溶至90cm以下的土层;而成垄压实施肥可明显减少施肥区NO3^--N随入渗水分向土壤深层迁移,至60cm以下土层,土壤NO3^--N含量小于10mg·kg^-1,NO3^--N主要累积于近地表20～40cm土层,该土层土壤NO3^--N含量约为80～90mg·kg^-1。成垄压实施肥法局部存在的大容重障碍层对作物生长发育无影响在240.0kgN·hm^-2施氮量条件下,成垄压实较平地施肥没有显著提高玉米生物产量和经济产量,但却能极显著地增加作物吸氮量,使氮肥利用率提高9％左右。成垄压实施肥条件下,障碍层容重对NO3^--N迁移影响明显,随障碍层容重的增加,NO3^--N迁移深度减小,大田条件下,垄坡度对NO3^--N迁移影响不明显。     

农药对土壤脲酶活性的影响

通过模拟方法,研究了豆磺隆和呋喃丹对草甸棕壤和黑土6个土样脲酶活性的影响.结果表明,在供试浓度范围内,两种农药对土壤脲酶均有不同程度的激活作用,其中豆磺隆对草甸棕壤和黑土脲酶活性的最大增幅分别为46.95％和39.36％,呋喃丹分别为21.08％和12.70％.豆磺隆和呋喃丹浓度与土壤脲酶活性之间用二元一次方程拟和效果较好,分别有5个和3个土样的方程达到了显著或极显著相关水平,且二次项系数为负,总体上表现为先增加后降低的规律性变化.从两种农药对土壤脲酶的增幅和方程系数来看,豆磺隆对土壤脲酶活性的影响比呋喃丹明显.