河套灌区土壤中微塑料的赋存特征及其对草甘膦的吸附性能研究

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zg29
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微塑料(粒径<5mm)是一种新型的污染物,广泛存在于海洋和土壤生态系统中,由于其来源广、分布广泛、易吸附环境中的污染物等特殊的性质,对生态系统构成了巨大的威胁。2016年,微塑料污染、全球气候变化、臭氧耗竭等并列成为重大全球环境问题,现有的研究主要集中在海洋中微塑料的分布、毒理效应方面。然而,受土壤中微塑料提取、鉴定等方法的限制,陆地生态系统中微塑料的生态效应的认识较为匮乏。陆地是海洋中微塑料来源的主要原因之一,其微塑料的时空分布和迁移过程与整个生态系统息息相关,因此研究陆地土壤中微塑料赋存特征及其驱动机制十分重要。河套灌区是中国3个特大型灌区之一,是中国重要的商品粮、油生产基地,受地理环境的影响,地膜覆盖技术成为河套灌区重要的农艺措施。但由于农膜回收机制的不健全和大量农用制品的使用,土壤中存在的残膜会对河套灌区农田土壤的健康造成影响。因此,本文通过室内试验筛选出对土壤中微塑料的识别影响最小的消解方法,并通过采集河套灌区不同灌溉类型(滴灌和畦灌)、不同覆膜年限(覆膜5、10、20 a)下的土壤样品,从定性和定量的角度分析了微塑料在研究区域的分布情况。采用室内模拟的方法,研究了微塑料与农用药剂--草甘膦的相互作用及潜在机制。研究结果表明:1.在7种不同的消解方法中,经H2O2(30%,25℃)消解后微塑料质量减少了2%5%,消解后微塑料表面荧光强度略有减弱,微塑料表面形态和元素组成变化轻微,在FT-IR红外图谱中微塑料颗粒的特征峰仍存在,对于微塑料识别无显著影响。而其他6种消解方法均在不同程度上降低了微塑料的质量,并对微塑料表面造成了划痕、深裂缝和鳞状裂片等破坏。2.内蒙古河套灌区不同覆膜年限下(5、10、20 a)土壤中微塑料平均丰度分别为2 526.00、4 352.80、6 070.00个/kg,单层土的微塑料含量最大值(2 133.50个/kg)出现在覆膜20a的010 cm土层,最小值(678.00个/kg)出现在覆膜5 a的>2030 cm土层;不同覆膜年限和灌溉类型影响土壤微塑料丰度,滴灌农田微塑料丰度值略大于畦灌农田,在不同土层深度上微塑料丰度值随土层深度增加逐渐减小。3.微塑料类型主要有纤维类(23.34%)、碎片类(26.31%)、薄膜(38.57%)和颗粒类(11.78%)等4种,且薄膜类在不同土层占比都较高,微塑料颜色包括黑色、透明、绿色、红色、蓝色等,比例分别为24.56%、23.83%、19.34%、16.52%和15.75%,其中010 cm土层中微塑料以黑色为主,占比30.25%,在>1020、>2030 cm土层中微塑料以透明为主,占比30.15%和29.23%,粒径则随覆膜年限增加而呈逐渐减少趋势,粒径小于1 mm的微塑料居多,随着覆膜年限的增加,微塑料粒径在010、>1020、>2030 cm土层间的差异逐渐减小,且粒径大小与灌溉类型无显著关系(P>0.05)。4.微塑料样品表面特征粗糙,呈现不规则孔隙,纤维类、薄膜类和碎片类微塑料均具有较多规则的微小孔隙,而颗粒类微塑料表面孔隙却不规则且呈凹凸状,土壤中微塑料的多孔特性造成微塑料比表面积增大,进而增加对土壤中其他污染物和微生物的吸附;微塑料的表面孔隙附着有机体和污染物,表面存在稳定的铁氧化物、稀土元素等,并容易形成有机-无机复合污染效应。河套灌区农田土壤中主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)三种微塑料。5.通过吸附模型分析得出,微塑料对农药--草甘膦的吸附符合准二级动力学模型。与聚丙烯和聚乙烯相比,聚氯乙烯对草甘膦的吸附力最高。吸附等温线可以用Freundlich模型来描述(R2>0.99),且吸附量随温度的升高而增大,表明吸附是一个自发的过程。
其他文献
采用美国Nicolet公司iS50傅里叶变换中红外光谱仪对汽油中非常规化工添加剂邻甲基苯胺进行扫描,获得其红外吸收光谱图;根据其特征吸收峰进行定性,并根据朗伯-比尔定律,对邻甲
采用时间序列的半参数广义相加模型,在控制了长期趋势、"星期几效应"和气象因素等混杂因素的基础上,分析沈阳市大气污染物及PM2.5中水溶性离子对呼吸系统疾病门诊就诊人数的
安德森等诉曼尼托巴政府等一案因涉及加拿大原著印第安人权益和政府的信托义务而使得这一案件比一般的灾后索赔案件更加复杂。通过对该案的梳理发现加拿大联邦政府实际上很少
利用响应面法优化超声辅助提取唐古特白刺种子总黄酮的工艺。在单因素试验基础上筛选出乙醇浓度、超声时间、超声温度三个主要因素,并通过响应面分析得出最佳组合条件为:乙醇浓
城镇化建设实施多年,我国城市空间快速扩张,城镇化率已超过50%。但空间城镇化不等同于人口城镇化,资源过度消耗、效益低下的城镇化是不可持续的。通过对全国新型城镇化建设综
<正>全面从严治党之所以取得卓著成效,一个重要原因就是我们党逐步深化管党治党规律,探索中国特色社会主义监督规律,在强化党内监督基础上,把党内监督与外部监督统一起来,形
以随机有限集理论为基础的概率假设密度滤波算法,无需处理数据关联问题且具有较好的跟踪性能,已成为多目标跟踪领域的热门研究内容。带标签的概率假设密度滤波算法不仅可以估
<正>"经济法基础"是一门公共基础课程,对于中职学生来说,学好"经济法基础"对于提升自身的经济法意识有着很重要的现实意义。案例教学法是一种相对高效的教学方法,运用案例教
两万多字的非虚构写作《一个西北山村的扶贫纪实》,是笔者的毕业作品。这部作品,历时半年多,通过驻村采访和疫情期间的电话、视频等采访方式完成,反映的是我国脱贫攻坚决胜阶
在对阳泉市小杂粮生产现状调查分析的基础上,提出了促进该市小杂粮发展的几点措施,如加快种植结构调整,优化小杂粮品种结构;积极发展板块农业,提高小杂粮的种植集中度;实施品