土壤中地樂(lè)酚降解的實(shí)驗(yàn)研究

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1、土壤中地樂(lè)酚降解的實(shí)驗(yàn)研究張丹蓉A.Mermoud2,管儀慶彳I.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210098：2.瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院水文及土地利用實(shí)驗(yàn)室，洛桑1015,瑞士；3.河海大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院，江蘇南京210098摘耍：利用一系列批實(shí)驗(yàn)來(lái)研究地樂(lè)酚在不同土壤樣本中的非生物降解和生物降解，并對(duì)各土壤特性與降解參數(shù)的相關(guān)性作統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果農(nóng)明地樂(lè)酚的降解寶要是生物降解。地樂(lè)酚在土壤中降解緩慢，加上實(shí)驗(yàn)土壤對(duì)地樂(lè)酚的弱吸附，因此地樂(lè)酚對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤Y源存在較人的威脅。在本實(shí)驗(yàn)地區(qū)降解參數(shù)服從正態(tài)分布。在水平＜7=0.

2、05F，地樂(lè)酚的降解與已知的兒種土壤特性以及吸附的相關(guān)性不顯苦。關(guān)鍵詞：批實(shí)驗(yàn)；地樂(lè)酚；降解；土壤中圖分類(lèi)號(hào)：X53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175(2005)06-0847-03農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為彫響水環(huán)境安全的重要因素。例如農(nóng)藥的大量而廣泛的施用,造成對(duì)土壤和地下水的污染，嚴(yán)重影響人類(lèi)的生存壞境。因此近年國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了大量對(duì)農(nóng)藥在土壤和地下水中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究［⑴］。降解是影響土壤中農(nóng)藥遷移和存在的最重要機(jī)制H前主耍通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段，例如常用批實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得降解參數(shù)。地樂(lè)酚(2?異丁基-4,6■二硝基苯酚)，又名二硝丁酚，可以控

3、制種子、幼苗和樹(shù)木的生長(zhǎng)，被廣泛用于農(nóng)作物生長(zhǎng)。世界許多國(guó)家均對(duì)其在農(nóng)產(chǎn)品的殘超規(guī)定了嚴(yán)格的限量，其最高殘留限量(MRL)不得超過(guò)0.02mg/kgo地樂(lè)酚在土壤中的弱吸附使其具有較強(qiáng)的移動(dòng)性，地樂(lè)酚在地表水和土壤中很快降解，但是在地下水中被發(fā)現(xiàn)能長(zhǎng)期存在⑺。因而地樂(lè)酚對(duì)地下水造成污染的可能性很大。中國(guó)使用的地樂(lè)酚主耍來(lái)口進(jìn)口，它已被列入中國(guó)第一批禁止或嚴(yán)格限制的有戢化學(xué)品名錄。但冃前對(duì)地樂(lè)酚在土壤中遷移和歸趨的研究甚少。本研究用批實(shí)驗(yàn)確定地樂(lè)酚在不同地點(diǎn)土壤樣本以及滅菌和未滅菌土壤樣木屮的降解參數(shù)，通過(guò)對(duì)這些降解參數(shù)空間分布的分析，以及對(duì)各

4、土壤特性與降解系數(shù)的相關(guān)性的分析，試圖比鮫非生物降解和生物降解對(duì)地樂(lè)酚存在所起的作用；研究已知的土壤特性和吸附對(duì)地樂(lè)酚降解的彫響；研究地樂(lè)酚降解參數(shù)的空間分布，以計(jì)算合理的采樣數(shù)。1實(shí)驗(yàn)材料與方法1.1土壤采集土壤樣本的采集、土壤的理化分析和吸附批實(shí)驗(yàn)均在瑞士進(jìn)行。冇關(guān)的過(guò)程和結(jié)果見(jiàn)文獻(xiàn)［8］。1.2除草劑地樂(lè)酚的特性實(shí)驗(yàn)所用地樂(lè)酚樣站是純度為93%的橙色晶體(Dr.Ehrenstorfer,德國(guó))。地樂(lè)酚分子式為C1()H12N2O5,分子量240.2,熔點(diǎn)37.0°C。地樂(lè)酚在水中溶解度為50?1()0mg/L。地樂(lè)酚是一種弱酸性極性有機(jī)

5、化合物。離解產(chǎn)生負(fù)電子成為有機(jī)陰離子。不同土壤和環(huán)境條件下地樂(lè)酚降解速率不同，綜合有關(guān)的研究成果⑺叫地樂(lè)酚的半衰期在14h到125dZ間。1.3實(shí)驗(yàn)方法新鮮土壤過(guò)2mm篩篩選去石塊、草根等雜質(zhì),置于4°C冰箱中保存，供培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)用。稱量10g土壤與4()mL質(zhì)蜃濃度為15mgL'1的地樂(lè)酚的溶液于50mL的聚丙烯有蓋試管中混合?；旌衔镏糜谑覝睾贖ft中持續(xù)振蕩，在第1,2,5,6,9,16,28,48,80天時(shí)從試管中取少量(約1()()pL)溶液。取出溶液0.45

6、im過(guò)濾后用高壓液相色譜(HPLC)進(jìn)行測(cè)定：VYDACCw色譜柱(長(zhǎng)為250

7、nim,內(nèi)徑為4.6mm),流動(dòng)相V(乙睛):F(水)=60:40,流量1mL-min1,檢測(cè)波長(zhǎng)256nm。各土樣分別重復(fù)2次，以降低實(shí)驗(yàn)誤差。以經(jīng)消毒器濕熱法滅菌處理20min的滅菌土壤為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。2結(jié)果和討論表1(下頁(yè))簡(jiǎn)單概括了不同土壤樣本中土壤基本理化特性(粘粒、粉粒、沙粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)，酸堿度pH值，有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，陽(yáng)離子交換容量CEC)及土壤對(duì)地樂(lè)酚吸附參數(shù)(分配系數(shù)Kd)值。根據(jù)地樂(lè)酚的降解曲線形狀，地樂(lè)酚的降解町用式1來(lái)擬合：表1土壊堪本理化特性及吸附參數(shù)liiblcIBasicphysicalandchemicalcharact

8、eristicsanddinosebsorptionparameterofsoilsamples地點(diǎn)深度/cmw(粘粒)/%w(粉粒)/%w(沙粒)/%pH值毗有機(jī)碳)/%^(CEQ/Ccmolkg1)304.4?5.737.0-39.554.8-58.78.(X)0.765.570.22-4).25A5553-8.327.0~43?847.9-56.98.040.736.870.18-0.327()2.8-15.520.3-71.914.2-76.98」50.6710.280.12-0.518513.7-14.070.6-72」13.9-1

9、5.87.851.4211.620.58-0.723()4.3-5.132.9-35.759.2-62.77.930.774.980.16-0.30B553?7-4