论文部分内容阅读
化学农药的广泛应用,不可避免地产生了农药残留问题。土壤作为农药残留的一个重要聚集地,其中残留农药的吸附-解吸、运移及其生物毒性严重影响生态环境及农产品安全质量。因此,防治和修复土壤农药污染、保护土壤环境安全、以实现土壤资源的可持续利用是当前全球关注的一个焦点。溶解性有机物(Dissolved organic matter, DOM)是陆地和水生生物系统中普遍存在的物质,在植物根际、有机肥料或有机废弃物施用地的土壤环境中含量尤其较高,对土壤和水环境中养分和污染物的活化和迁移有较大的影响。DOM是一类结构复杂的混合物,可以按照极性和分子量大小不同分成不同组分。本论文以农业上常用的有机物料(污水污泥和水稻秸秆)为DOM的提取原料,以均三氮苯类除草剂扑草净为代表性农药,研究了不同极性和不同分子量DOM组分对土壤中扑草净迁移行为的影响,并通过光谱学手段探讨了各组分的组成与特征。利用XAD-8非离子型大孔树脂将来自水稻秸秆和污泥的DOM按照极性不同分成亲水性组分(HiM)和疏水酸性组分(HoA),结果表明:这两种不同来源的DOM在极性组成上相似,都是亲水性组分的含量高于疏水酸性组分,而且污泥DOM的亲水性组分含量(67.77%)明显高于秸秆DOM的亲水性组分含量(56.03%)。利用截留分子量(MWCO)法,分别采用3500Da和14000Da两种透析袋将两种来源的DOM按照分子量大小不同分为三个组分:低分子量组分(MW< 3500Da)、中分子量组分(3500Da<MW<14000Da)和高分子量组分(MW>14000Da);两种来源DOM的分子量组成相似,且组分含量大小顺序为:低分子量组分含量>高分子量组分含量>中分子量组分含量,而且污泥DOM低分子量组分的含量(48.99%)较秸秆DOM的高(43.83%),这种现象说明了秸秆的腐化程度较污泥的高。通过批量平衡试验、土柱淋溶试验和土壤薄层试验方法,研究了两种来源DOM的各组分对土壤中除草剂扑草净迁移行为的影响。试验结果表明,两种DOM各组分均能明显抑制土壤对扑草净的吸附,增强土壤中扑草净的解吸,加快扑草净在土壤中的淋滤作用,从而促进扑草净在土壤中的移动,说明了添加不同组分DOM能明显活化土壤中的扑草净,促进其迁移。两种DOM各组分中,亲水性组分比疏水酸性组分对扑草净的迁移作用强;高分子量组分比低分子量组分对扑草净移动的影响作用大;秸秆DOM比污泥DOM的促进作用要显著,这些都与各组分DOM的种类和结构差异有关。采用元素分析、红外光谱和三维荧光光谱等技术研究了两种DOM不同组分的组成和结构特征。结果发现:亲水性组分较疏水酸性组分含有高的N元素和较低的H/C比;各组分均含有碳水化合物、芳香环类、蛋白质类、腐殖质类物质,不同的是亲水性组分含蛋白质、氨基酸类物质较多,而高分子量组分各物质的含量较其他组分都高。