外源木炭對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地表徑流和淋溶等途徑進入地表水和地下水，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，并且也是對水體危害的一個重要評價指標。本研究以木炭作為人工添加吸附劑，考察外源木炭對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，探討木炭對減少異丙隆從土壤中流失的作用機制

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，且重點考察了外源木炭對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。木炭對異丙隆有很強的吸附能力，木炭粒徑越小，對異丙隆的吸附能力越強。添加木炭能夠顯著提高土壤對異丙隆的吸附量，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。環(huán)境掃描電鏡（ESEM）分析顯示，木炭具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，對異丙隆具有較強的物理吸附能力。紅外光譜（FTIR）分析結(jié)果顯示，異丙隆可能通過氫鍵或范德華力與木炭結(jié)合。
　　 通過室內(nèi)模擬土柱試驗，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，異丙隆的淋出率也不同，淋出率的大小順序為：黃褐土>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，大小順序為：pH5>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相關(guān)，且相關(guān)極顯著。
　　 通過室內(nèi)培養(yǎng)實驗，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異丙隆在土壤中降解的影響。滅菌或未滅菌處理對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。由實驗結(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制。異丙隆在添加不同比例木炭土壤中的降解動態(tài)測定結(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（當木炭添加量由0 g·kg-1逐漸增大到50 g·kg-1時，黃褐土中異丙隆t1/2由16.00 d顯著延長到135.

7、88d，砂姜黑土中由15.2 d延長到106.62 d）；而以化學(xué)水解為主的水稻土中，木炭的添加對異丙隆降解速度影響的趨勢不明顯（t1/2由添加0 g·kg-1木炭時的54.57 d延長到10g·kg-1時的77.44 d，繼而又縮短到50g·kg-1時的53.31 d）。該項研究表明，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，從而最終延長其在土壤中的除草活性。