阿特拉津农药在包气带内运移模拟

对植物根区(土壤层)及渗流区(作物根区以下潜水面以上包气带部分)农药的行为进行了数学描述．应用植物根区数学模型模拟了旱田除草剂阿特拉津农药在研究区包气带中的行为．模拟结果表明,吸附系数较小、降解半衰期较长和在水中的溶解度较大的阿特拉津农药可长期残留在包气带内,并且能够随降雨入渗进入潜水含水层而污染地下水．     

除草剂阿特拉津生物降解研究进展

阿特拉津是一种常见的三嗪苯类除草剂,因其具有除草效率高、价格低廉等优点,在全世界大面积且长时间使用,已对地下水、土壤、地表水等环境造成污染,对人类健康产生威胁。文章综述了有关阿特拉津危害和降解方式的研究,阐述了利用植物、藻类、细菌以及真菌修复阿特拉津污染的最新研究进展,为阿特拉津的降解研究提供了依据和方法。     

2013-14 封面图片说明——一种降解阿特拉津的新型生物活性材料

 作为一种低毒高效的除草剂,阿特拉津自生产以来长时间且大范围地应用于各个国家.由于其具有结构稳定且难以降解的特点,大面积的使用已导致土壤及地下水受到污染.研究表明,阿特拉津对粮食、食品安全以及生物体生殖和发育等都构成潜在威胁.因此,阿特拉津的污染已成为一个全球性的生态问题,特别是其降解引起了广泛的重视.     

基于分式析因的锌与多种污染物竞争吸附规律

为揭示农药(晶体乐果、甲霜灵、阿特拉津、马拉硫磷、扑草净)与重金属(铜、锌、铅、镉、镍)共存时的复合污染规律,以锌为目标污染物,采用完全折叠实验及区组设计辅助的分辨度为Ⅲ的210-6分式析因设计方法,研究上述污染物因子的浓度主效应以及其二阶交互效应对目标污染物因子(以锌为例)在沉积物上吸附的影响.研究结果表明:品体乐果、甲霜灵、阿特拉津、扑草净和镍的浓度主效应对锌在沉积物上的吸附具有显著影响(显著性水平6=0.05);二阶交互效应中,农药间的二阶交互效应对锌在沉积物上的吸附影响比重金属间的二阶交互效应更显著,并且具有显著影响的二阶交互效应中均有来自农药的贡献;根据各因子主效应及二阶交互效应效应估计值,阿特拉津、晶体乐果、锌*可特拉津、阿特拉津*晶体乐果、锌*晶体乐果、扑草净*镍对锌的吸附具有显著的协同作用,而甲霜灵、扑草净、镍、阿特拉津*甲霜灵、扑草净*阿特拉津、锌*甲霜灵对锌的吸附具有显著的拮抗作用,且可根据各因子主效应及二阶交互效应估计值,定量估算各污染物因子浓度主效应以及其二阶交互效应对目标污染物的复合污染程度.     

土壤中阿特拉津降解实验研究

通过批实验确定了阿特拉津在不同土壤样本中的降解速率，同时对各土壤特性与降解速率的相关性进行了统计分析，并比较了阿特拉津在灭菌土壤与未灭菌土壤中的降解过程．结果表明：土壤中阿特拉津降解速度缓慢，而且实验土壤对阿特拉津的吸附作用较弱，故阿特拉津的施用对当地浅层地下水和地表水资源存在较大威胁；非生物降解和生物降解所起的作用相当；实验地区阿特拉津的降解参数服从正态分布；在水平α=0．05下，降解速率与已知的几种土壤特性及吸附参数的相关性较弱，     

多种环境因子交互作用对沉积物吸附阿特拉津的影响

采用自行研制的模拟自然水环境吸附解吸系统实验装置, 运用24完全析因实验设计, 研究4种环境因子（pH、 离子强度、 曝气强度和温度）共同作用对沉积物吸附阿特拉津的影响规律, 并利用固定效应模型估算各环境因子主效应和高阶交互效应对沉积物吸附阿特拉津的贡献. 结果表明： 4种环境因子主效应对沉积物吸附阿特拉津的影响均较大（显著性水平0.05）, 其中曝气强度与离子强度促进沉积物吸附阿特拉津, 温度与pH抑制沉积物吸附阿特拉津; 4种环境因子的二阶交互效应对沉积物吸附阿特拉津的影响也较大（显著性水平0.05）, 效应估计值依次为温度×pH值=-73.53, 曝气强度×pH值          =-59.03, 温度×离子强度=33.19, pH值×离子强度=27.55; 在三阶交互作用中, 仅有曝气强度×温度×pH值可促进沉积物吸附阿特拉津（显著性水平0.05）.     

阿特拉津对土壤吸附铜的影响

采用批量平衡法研究了铜在土壤中的吸附行为,探讨了阿特拉津与铜共存对铜吸附性能的影响。结果表明:铜与阿特拉津共存时,准二级吸附动力学方程可以很好地描述铜的吸附速率,Freundlich 吸附等温线方程比较理想地描述了铜的吸附行为(R² > 0.99);随着阿特拉津浓度的增加,土壤溶液中溶解性有机碳的含量下降,K_f和n增大,土壤表面电位变化不明显,土壤溶液pH值显著升高。阿特拉津与铜共存增强了土壤对铜的吸附能力。     

玉米秸秆水热炭制备及其对水中阿特拉津吸附

为解决农业资源废弃物作物秸秆的综合利用及水体农药污染问题, 以玉米秸秆为原料, 采用水热炭化法制备水热炭, 并利用扫描电子显微镜(SEM)和Fourier变换红外光谱（FT-IR）法对玉米秸秆水热炭的表面形貌和官能团进行表征, 通过实验室模拟研究不同pH值、 离子强度、 初始浓度以及制备温度对玉米秸秆水热炭吸附水中阿特拉津的影响. 结果表明： 随着温度的升高, 水热炭产生炭微球结构和丰富的含氧官能团; 水热炭对阿特拉津的吸附动力学符合准二级动力学方程（R²≥0.970, P≤0.001）, 吸附热力学符合Langmuir方程（R²≥0.992, P≤0.001）, 为非线性吸附且自发进行的吸热反应; 玉米秸秆水热炭对水中阿特拉津最大吸附量（298 K）为8.862 mg/g, 最大去除率为69.74%; 水热炭对阿特拉津的吸附量随制备温度的升高而增加, 吸附量随溶液pH值和离子强度的增加而下降. 因此, 利用玉米秸秆制备的水热炭可有效吸附水中的阿特拉津, 具有较好的应用前景, 实验结果为玉米秸秆再利用和水体净化提供理论依据和数据支持.     

批实验中土壤对阿特拉津吸附的差异性研究

通过大量的批实验来确定阿特拉津在不同土壤样本中的吸附参数,并对各土壤特性与吸附参数的相关性进行统计分析．结果表明,吸附参数仅与土壤有机碳含量极显著正相关,超过80％的阿特拉津吸附参数的空间差异可由土壤有机碳含量的空间差异来解释;吸附参数服从正态分布．方差分析表明,阿特拉津在土壤中的吸附表现出很强的空间差异,在不同地点的阿特拉津吸附参数无显著区别,而在不同的深度差别显著．     

新制和老化微塑料对土壤阿特拉津消减的影响

为了探明老化前后微塑料对土壤中阿特拉津消减的影响，选取了新制和老化聚乙烯(PE和APE)微塑料，对其性质进行了表征；研究了它们对阿特拉津的吸附行为；考察了有无蚯蚓情况下土壤和孔隙水中阿特拉津浓度以及菌群结构对微塑料添加(0.2%和2%，质量比)的响应．在此基础上，探究了这两种微塑料对土壤中阿特拉津消减的影响与机制．结果表明：(1)这两种微塑料对阿特拉津的吸附等温线符合Freundlich模型(R²=0.96～0.97);APE对阿特拉津的吸附能力(lgK_f=1.29)略高于PE(lgK_f=1.27)，与老化前后PE表面极性的变化有关；(2)蚯蚓是影响土壤菌群结构的主要因素，而且蚯蚓存在时微塑料对菌群结构的影响更显著；添加蚯蚓使土壤中阿特拉津优势降解菌的相对丰度提高了8%～171%，并且优势降解菌相对丰度的增幅与微塑料老化和添加量有关；(3)这两种微塑料通过吸附抑制土壤中阿特拉津释放到孔隙水中，从而降低了阿特拉津的消减率(降幅在10%～67%之间)；相反，蚯蚓通过提高土壤降解菌的相对丰度，促进了阿特拉津的消减(消减率的增幅...     

氯对粉末活性炭吸附水中阿特拉津性能的影响

为探讨氯对粉末活性炭(PAC)吸附水中阿特拉津效能的影响及预氯化与PAC联用工艺处理水中特定污染物时的工艺优化措施,采用小试试验研究氯的投加时间、投加量对PAC吸附阿特拉津的容量及速度的影响.结果表明,氯会显著降低PAC吸附阿特拉津的容量和速度,且氯在腐殖酸溶液中的降低程度小于在纯水中的;在腐殖酸溶液中,氯的投加时间影...     

高效液相色谱法同时测定水体中马拉硫磷和阿特拉津

通过条件实验, 建立了以V(甲醇)∶V(水)=7∶3为流动相, 最佳测定波长为220 nm的高效液相色谱同 时测定阿特拉津和马拉硫磷的方法. 方法线性范围: 马拉硫磷0.003 66~1.83 μmol/L, 阿特拉津0.121~60.3 μmol/L, 线性相关系数r≥0.9994, 相对标准偏差小于10%. 方法检出限分别为马拉硫磷0.003 66 μmol/L, 阿特拉津0.121 μmol/L.     

阿特拉津在水生态系统不同介质中的分布特征

为解决除草剂阿特拉津在水生态系统不同介质中的归趋问题,在室内构建了"水-底泥-鱼-水草"微宇宙生态系统,考察了在水中加入阿特拉津后,阿特拉津在系统各介质中的分布情况.实验结果表明:阿特拉津自水相进入系统后,随着时间延长,阿特拉津在水中质量浓度逐渐减少,在底泥、水草和鱼样品中质量浓度逐渐增加,30 d后趋于稳定.水中阿特拉津初始质量浓度为6.01 mg/L,30 d后降为3.48 mg/L.初始时底泥、水草和鱼体内都不含阿特拉津,30 d后含阿特拉津分别达到0.97、1.14、67μg/g.在水生态系统各介质中,阿特拉津较易分布在水中,在生物体和底泥中累积能力相对较弱,累积能力大小顺序为水草底泥鱼.     

阿特拉津降解菌株Alclegenes sp.SG1的分离鉴定和降解特性研究

用富集培养法,从农药厂的工业废水中分离到降解除草剂阿特拉津的SG1菌株,经16S rRNA基因序列分析,该菌株被鉴定为产碱杆菌(Alcalegenes sp.).Alcalegenes sp.SG1能以葡萄搪、果糖、蔗糖、麦芽糖、丙酮酸钠或柠檬酸钠为碳源,以阿特拉津为唯一氮源生长,将阿特拉津完全矿化.PCR分析表明,SG1菌株含有阿特拉津降解基因atzA、atzB、atzC和trzD.生物降解实验表明,与模式菌株Pseudomonas sp.ADP不同,额外加入氮源NH4Cl或KNO3,并不影响SG1菌株对阿特拉津的降解,30℃震荡培养16 h后阿特拉津降解率在98%以上,这一特性使其成为应用于阿特拉津污染土壤生物修复的优良候选菌株.     

珍珠岩-磷酸化聚乙烯醇生物材料的制备及其降解阿特拉津特性

 阿特拉津因其普遍性、高污染性和难降解性一直是历年来的研究热点.其降解方法很多,其中基于阿特拉津降解菌、生物固定化和一些无机材料的生物降解是最有效的.本文利用磷酸交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,以珍珠岩作为添加介质,对阿特拉津降解菌——Pseudomonas W4包埋固定,制备出一种新型珍珠岩-磷酸化聚乙烯醇(PPVA)生物活性材料(简称珍珠岩-PPVA),并对其最佳制备条件以及在不同反应条件下该材料降解阿特拉津的效果进行探讨.该材料最佳制备条件为,珍珠岩(粒径为0.60~2.00mm)/10% PVA(V/V)=35/65,Pseudomonas W4包埋量1.0g/L,磷酸盐浓度1.25mol/L;外加碳源、磷源能够促进其降解阿特拉津;珍珠岩-PPVA在pH值为5.99~9.03时具有较好的降解效果,其抗酸碱能力优于游离W4菌.说明珍珠岩-PPVA可有效去除阿特拉津,可以作为新型材料加以深入研究应用于废水或土壤中阿特拉津降解.     

阿特拉津对土壤吸附铜的影响

采用批量平衡法研究了铜在土壤中的吸附行为,探讨了阿特拉津与铜共存对铜吸附性能的影响。结果表明:铜与阿特拉津共存时,准二级吸附动力学方程可以很好地描述铜的吸附速率,Freundlich吸附等温线方程比较理想地描述了铜的吸附行为(R20.99);随着阿特拉津浓度的增加,土壤溶液中溶解性有机碳的含量下降,K f和n增大,土壤表面电位变化不明显,土壤溶液pH值显著升高。阿特拉津与铜共存增强了土壤对铜的吸附能力。     

水质耦合模型在农药对土壤包气带污染中应用

在综合考虑农药类污染物在非饱和土壤环境中的水动力弥散、吸附解吸及微生物降解等环境行为的前提下,建立土壤中农药类化学污染物迁移的耦合动力学模型,模型中充分考虑了溶质在土壤固体骨架上非平衡吸附作用,并对农药阿特拉津在土壤中的运移过程进行了数值模拟,对模型中的几个重要参数(含水率、吸附速率和水动力弥散系数)进行了灵敏度分析;结果表明,土壤水分含量变化对农药类污染物质在环境介质中迁移转化起着重要作用.这对于定量化分析农药类污染物在土壤中迁移对地下水污染的潜在性影响提供了可靠的理论根据,同时可为现场农药环境污染评价提供技术支持.     

人工湿地处理农业径流中的阿特拉津研究

结合目前国内外的研究现状,介绍阿特拉津降解途径;重点分析了阿特拉津在人工湿地中通过光解反应、植物吸收和填料吸附并进一步生化降解的3种迁移转化过程;提出了有效控制扩散的设计参数并总结影响这一过程的主要因素.阿特拉津在人工湿地复杂环境下的迁移降解规律应为今后研究的重点.     

基于分式析因设计(分辨度Ⅳ)的沉积物中镉与多种污染物竞争吸附规律

为揭示重金属(铅、锌、铜、镍、镉)与农药(阿特拉津、马拉硫磷、扑草净、晶体乐果、甲霜灵)在沉积物中共存时的复合污染规律,以镉为目标污染物,采用由BP神经网络模型预测的部分折叠实验及区组辅助的分辨度为Ⅳ的210-5分式析因设计,研究上述污染物因子的浓度主效应以及其二阶交互效应对目标污染物在沉积物上吸附的影响。研究发现,对分辨度为Ⅳ的210-5分式析因设计追加低水平部分折叠实验设计,可有效区分与目标污染物镉有关的二阶交互效应别名;其中,对镉在沉积物上的吸附有显著促进作用的主效应因子依次为:镉、镍;二阶交互效应依次为:镉×晶体乐果、镉×阿特拉津、铜×镉、镉×镍、马拉硫磷×晶体乐果、锌×铅、铜×铅。具有抑制影响的主效应因子依次为:铅、马拉硫磷;二阶交互效应依次为:锌×马拉硫磷、阿特拉津×马拉硫磷、镍×马拉硫磷、镉×马拉硫磷、铅×镉、镉×扑草净、铜×锌、铅×阿特拉津、锌×镉。镉的浓度主效应对镉在沉积物上的吸附的协同作用贡献率达到23.60%,而马拉硫磷的浓度主效应及其参与的二阶交互效应对镉吸附能力的拮抗作用贡献率达到22.67%。此外,与追加低水平部分折叠实验设计前相比较,对目标污染物在沉积物上吸附影响的协同作用贡献率由66.44%降低到57.49%,而拮抗作用贡献率由33.56%增加到42.51%,说明无别名结构的污染物二阶交互效应对目标污染物的复合污染不容忽视。     

甲基叔丁基醚在饱和黏土中吸附和迁移参数的测定

为描述有机污染物在土壤多孔介质中的迁移过程，采用静态间歇实验和动态土柱实验对甲基叔丁基醚（MTBE）在饱和黏土中的吸附和迁移特性进行了研究．静态吸附结果表明，MTBE在不同黏土中的吸附行为均可用线性方程描述，黏粒含量是土壤对MTBE吸附的主要影响因素．动态迁移实验中，借用反函数变化思路，提出利用实际渗流速度v确定非保守性物质在介质中纵向弥散系数DL和阻滞系数Rd的方法．与间歇实验相比，动态土柱法得到的Rd较小，仅为1．004，预示受到污染的土壤对MTBE几乎没有任何截留和净化能力．由此确定建立的数学模型和参数，为今后MTBE污染的土壤和地下水的治理研究提供一定的参考．