生物炭對磺胺類抗生素在石灰性紫色土中遷移行為的影響.pdf

1、紫色土是西南地區(qū)的主要耕作土壤，而生物炭作為一種新型環(huán)保材料在土壤污染物控制方面應(yīng)用廣泛。本文以川中丘陵區(qū)坡耕地紫色土為研究對象，通過批量平衡實驗、柱實驗和田間試驗研究了生物炭施用(投加量0、39.75 t/hm2(1％BC)和198.75 t/hm2(5％ BC))及田間老化作用(夏季干濕交替)對三種典型磺胺類抗生素(磺胺嘧啶(SD)、磺胺二甲基嘧啶(SM2)及磺胺甲惡唑(SMZ))在紫色土中遷移行為的影響。研究主要結(jié)果如下:

2、　　(1)在不同處理中，三種磺胺類抗生素吸附強弱的順序都表現(xiàn)為SD＞SMZ＞SM2;與對照土對三種磺胺抗生素的吸附相比，添加生物炭能增加土壤對三種抗生素的吸附能力，其中SM2的吸附顯著增加(P＜0.05)，但這種促進作用在經(jīng)過老化過程后有所減弱。在解吸過程中，三種抗生素的Freundlich常數(shù)Kf大小順序為SD＞SMZ＞SM2，表明SD在土壤中吸附容量最大且不易解吸，其次是SMZ和SM2;相應(yīng)的遲滯系數(shù)H大小順序為SD＜SMZ＜SM2

3、，與Freundlich常數(shù)n值趨勢一致，表明紫色土對SD親和力最強，解吸最難，而SM2則解吸最易，可逆性最強。
　　(2)對照土柱和1％ BC土柱中都存在大孔隙，對照土柱大孔隙比1％ BC的土柱更發(fā)達(dá);污染物會通過大孔隙以優(yōu)先流通過土壤進入地下水環(huán)境，生物炭的添加改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)，減少了大孔隙，降低了優(yōu)先流通過土壤污染地下水的可能性。
　　(3)土壤中淋出的溶解性有機物(DOM)濃度與土壤孔隙水中離子濃度隨淋溶時間呈反比。

4、生物炭會改變了土壤理化性質(zhì)，從而影響浸出液的溶解性有機物(DOM)的種類，生物炭的添加在一定程度上減少了土壤中DOM的溶出，這在保持土壤肥力方面具有重要意義。
　　(4)不同炭處理方式下地表徑流中三種磺胺抗生素的遷移有著不同的變化:未施生物炭小區(qū)中大量磺胺抗生素在降雨初期就隨地表徑流流出，這是因為紫色土坡耕地抗降雨沖擊能力較差;耕作層面施1％生物炭小區(qū)中，強降雨初期三種磺胺抗生素流出減少且效果明顯，污染物隨著降雨事件進行逐漸釋放;