零价铁的应用在水和土壤中甲草胺和甲霜灵系统的吸附行为的影响.pdf

1 课后翻译内容学院：专业：班级：学号：姓名：时间 2016 年 4 月 25 日1 零价铁的应用在水和土壤中甲草胺和甲霜灵系统的吸附行为的影响摘要：甲草胺和甲霜灵污染环境和农业水土系统对人类健康造成潜在威胁，然而，农药吸附量的信息（ q）在水和土壤系统中的关系是有限的因此，作甲草胺和甲霜灵在系统中受零价铁的应用影响吸附行为（ ZVI， Fe0）和使用农药吸附 Q/I 关系研究在系统处理铁后，甲草胺迅速下降，浓度消失约在 5– 7 天；而甲霜灵的浓度在 28 天的实验期间约减少 40– 45%特别是，铁吸附更多的甲霜灵在水溶液体系中比在土壤溶液体系在水和土壤溶液随铁处理甲草胺浓度急剧下降，而在其减甲霜灵浓度相对缓慢土壤中的农药溶液体系的吸附机理表现为多部位吸附 Q /I 拟合，缓冲能力（ BC）的农药在所有吸附位点铁处理增加在沙土中的 BC值随 ZVI 升级应用率，砂质土壤比粘质土壤的值高此外，在应用铁甲草胺浓度的变化是由于脱氯和吸附；而甲霜灵的浓度取决于吸附反应因此，该农药吸附 Q/I 关系不同，系统被严重影响简介：农药可以成为一种主要的污染源，因为它们在农业中仍然被广泛使用，许多泄漏和农药及相关的事故发生在农场。

因此，在土壤系统的农药污染的极大关注甲草胺（ 2-chloro-20 ，60-diethyl-n - （甲氧基甲基）苯胺），一种酰胺类除草剂和内分泌干扰物，广泛用于控制阔叶杂草和禾本科杂草和农作物已被定性为“可能的人类致癌物（ Nowell 和雷塞克 1994；李和本森 2004； 崔等人 2009 年） 甲霜灵 （甲基 -（ 2， 6 -二甲基 -苯基） -（ 20methoxyacetyl ）- DL丙氨酸）， phenylamide 杀菌剂以及残余和系统性活动，是用来治疗你的种子，叶面喷雾，和土壤的应用（沙龙和爱丁顿费尔南德斯等人 1982 年； 2003 年）农药已广泛应用于农田、韩国高尔夫球场（刘某和郑 2002；基姆等人 2006）与专业 ?C农药土壤和水的污染造成人体健康密切相关的环境和农业系统的潜在威胁由于这些原因，科学家们的研究方法在有机基质的吸附去除农药、生物和化学降解（例如，零价铁（ ZVI），联合应用金等， 2006； Bezbaruah 等， 2009 年；汤普森等人， 2010 年），和植物修复（ Wilson 等2001 年）去了解他们的行为和命运在土壤和水环境（沙龙和爱丁顿费尔南德斯等人 1982年； 2003 年和 2004；李森 . 卡等。

2006 年； Mamy 和 Barriuso； 2007）在土壤中的溶液体系，和甲草胺和甲霜灵生物吸附可与粘土含量、有机质、相关的表面积，和阳离子吸附容量（ Peter 和韦伯 1985；夏尔马和 Awasthi 1997；科斯基宁等人 2003 剑鱼等 2005）粘土和有机质含量的增加，增加其生物利用度和甲草胺的吸附降低（ Peter 和韦伯 1985）；然而，对甲霜灵的吸附是依赖在粘土含量比土壤有机质含量（夏尔马和 Awasthi 1997 ）在一般情况下，吸附解吸，缓冲能力退化和浪费，缓冲能力可以用来评价有机和无机化学物质在土壤溶液体系中的命运和行为特别是，缓冲容量的概念用于对系统中使用的重要因素获得的污染物可能清晰，数量和强度（琳赛， 1979）然而，在 ?影响铁的甲草胺和甲霜灵的吸附 / 脱附量–强度中的应用（ Q/I ）在土壤和水系统的关系进行了评估因此，本研究的目的是探讨铁应用对甲草胺和水和土壤中甲霜灵浓度的变化并探讨使用农药的吸附等温线的 Q /I 在不同土壤溶液体系中甲草胺和甲霜灵行为的影响2 材料与方法：农药和零价铁甲草胺的参考标准 （ （ 2－氯－ 2， 6－二乙基－ N（甲氧基甲基） 乙酰苯胺， 纯度 99.9%）和甲霜灵（甲基 -N-（ 2-甲氧基乙酰基） -N-（ 2,6- 二甲苯基 ） -DL-丙氨酸，纯度 96.6%）从公司购买 ehrenstorfer 博士（奥格斯堡，德国）。

所有的溶剂和化学品使用的高效液相色谱法和分析等级分别无双零价铁（ ZVI；未底特律， MI， USA）进行体积密度、粒子密度、孔隙率、规范表面积和平均粒径分布的铁 2.43 g cm-3， 7.15 g cm-3， 66%， 0.055 m2 g-1 ， 195.73（ 杨等， 2005）土壤表面 15 厘米的两种不同的土壤，全北壤粘土（ CCL）和全北壤质砂土（ CLS）的土壤进行了研究 土壤是全北国立大学 （韩国） 从收全州收集实验的 土壤样品风干、 粉碎通过 2mm筛选定的土壤的物理和化学性质， 如表 1 所示 通过改变程序的基础上的 usda-scs和 Tanner和杰克逊的方法测定粒度分布（ - 1993）测定（连二亚硫酸钠 -柠檬酸提取）铁的方法由奥尔森和埃利斯所描述的决定（ 1982）利用土壤和 pH 计测定水比 1:5 土壤 pH（猎户座 3星， 热科学） 其他土壤性质进行了测定， 使用的方法， 建议由农村发展管理， 韩国 （ 2000） 用 1 M 醋酸铵测定阳离子交换 （ CH3COONH4， pH 7） 由秋林滴定法测定土壤有机质的含量程序确定甲草胺和甲霜灵含量的变化一组样品的制备确定每天的变化， 甲草胺或甲霜灵在水和土壤系统的内容。

整整 20 毫升的 10 mg L-1 甲草胺或甲霜灵溶液放入 50 毫升离心管有或无 0.5 克铁（ Fe0）另外， 10 克（干基）覆土或无 0.5 克铁是重到 50 毫升离心管和治疗用 20 毫升的 10 mg L-1 甲草胺或甲霜灵溶液的混合物，搅拌的往复振动筛 2 小时，每一天在 120 转的速度，并在 0， 1， 3， 5，7， 14，和 28 天采取的样品 搅拌后，悬浮样品离心 10 min，使铁 /铁沉积物和土壤上清液 450009g（清除农药溶液）样品的其他设置也准备研究在系统中甲草胺和甲霜灵含量的变化是由不同数量的铁应用的影响 整整 20 毫升的 10 mg L-1 甲草胺或甲霜灵溶液放入 50 毫升离心管有或没有 0， 0.1，0.25， 0.5，和 1 克铁另外， 10 克铜板的土壤样品（绝干基）被称为 50 毫升离心管中，用 20 毫升 10 毫克 L-1 甲草胺或甲霜灵溶液中添加 0、 0.1、 0.25、 0.5 处理，和 1 克铁的混合物被放置在一个倒数的振动筛和 24 小时，在一个 120 转的速度，动摇悬浮液离心 10分钟，分离 450009g 之间的铁 / 土壤中铁和上清液，所有样品一式三份。

3 在确定分离的子样本的甲草胺和甲霜灵内容程序，铁 /土壤中铁和上清液，在莫迪的农药研究所提出的方法（农村发展局、韩国 1992）确定农药浓度的气相色谱分析用的是休利特帕卡德 4890 和 5890 型气相色谱仪（ GC）进行电子捕获检测器（ ECD）甲草胺和氮磷检测器（ NPD）分别为甲霜灵休利特帕卡德 4890 型气相色谱仪，色谱柱为高性能（ HP-1）毛细管柱（ 0.32 毫米直径 9 长度 25 m， 0.52μ m 厚度）惠普 5890 气相色谱 NPD 模型，列为高性能（惠普 -双毛细管柱（ 1） 0.32 毫米直径的长度 LM 9 25 m，厚 0.25）同时，用酸度计测定 pH 值和水系统含有甲草胺和氯离子浓度的铁（猎户座，热科学）和离子色谱（ dionox， IC 1000）由 Zvi 验证甲草胺脱氯甲草胺和甲霜灵在土壤中的吸附曲线十克土， 覆铜板和 CLS， 称重为 50 mL 聚丙烯离心管和 20 毫升的甲草胺、 甲霜灵溶液 （ 0，0.5， 1， 2.5， 5， 10， 20， 50，和 100 mg L-1）和铁（ 0， 0.5， 1，和 2 克）混合物放在往复式摇床孵育 24 h 的速度在每分钟 120 转。

平衡后， 混合液的上清液和沉淀物分离 （土铁）由上述的离心上清液中甲草胺、甲霜灵的浓度（土壤溶液）和沉积物进行强度（ I）和量（ Q）的因素，分别在土壤溶液体系中的农药的缓冲能力（公元前）进行了评价从农药的吸附曲线的斜率与选定的物理性质的土壤如下：BC是农药的缓冲能力，高压测量体积含水量（ m3· m-3）， Q 是容重（ kg· L-1，加入铁引起的差异被忽略），和分配系数 KD?系数（ L· kg-1），是由下面的方程得到：其中 Q 是农药量因子 （ mg· kg-1） ， 我是农药的强度因子 （毫克 /升） ， 和 B 是一个常数 （安德森和克里斯坦森， 1988；范雷斯等人 1990；党等 1994；李和杜利特 2004， 2006；李和安 2010）结果与讨论：零价铁对甲草胺和水和土壤系统甲霜灵浓度的影响无铁应用甲或甲霜灵浓度日变化水系统示于图 1两种农药的浓度逐渐降低，约 15– 20%的初始浓度在测试日（从 0 到 28 天）无铁处理然而，随着铁中的应用（ 0.5 g， 1:20 重量/ 体积比） ， 农药浓度明显 ?明显下降甲草胺的总浓度在铁的应用第一天降低约 40%， 不断减少，并最终 5 天左右未检测到铁。

另一方面，甲霜灵减少 25%在第一天，然后略有下降，土壤溶液中的系统 （图 2） 没有铁的应用， 甲草胺和甲霜灵的浓度在前 7 天分别降低了 45%和 25– 30%，可以忽略实验期间休息期间此外，在水系统，铁处理土壤溶液系统中甲草胺和甲霜灵的减少（ 0.5 克， 1:10:20 W / W / 体积比）显示值的趋势非常相似，根据这些结果， 土壤中主要反应初期一定量的甲草胺和甲霜灵 （在第一天， 2 小时的平衡反应）和铁也不断减小直至完全消失吸附和脱氯甲草胺的影响不同数量的铁在系统中的应用进行了研究 （图 3） 水体系中重要的甲草胺浓度的铁增加量明显下降甲草胺的减少主要是由脱氯，即使铁表面吸附的发生在这个系统中，用了 0.25 克铁与高铁（ [ 0.25 g）处理甲草胺，逐渐增加，铁表面吸附（ 2500:1 在绝对量 W / W 比）略有下降4 在土壤溶液体系中，甲草胺浓度显著随铁的应用明显减少，尤其是相对较低的零价铁（ 0.5 g）治疗水平在这种情况下，在溶液中甲草胺含量的下降是由土壤表面的吸附作用增强然而，随着铁处理甲草胺逐渐降低土壤铁表面的吸附总甲草胺含量受土壤吸附的减少是由于增加铁量增加甲草胺脱氯。

类似的结果在水及土壤，异丙甲草胺；异丙甲草胺氯，零价铁（舒适等 2001）零价铁氧化物脱氯在水系统中甲草胺含量变化相关的额外的证据，如图 4 所示溶液的 pH 值和氯离子（ Cl-）浓度显著增加量 ?铁在水溶液体系中明显增加因为在好氧或厌氧条件下产生的氢氧根离子 （ OH-） 零价铁的氧化反应和甲草胺的还原脱氯发生反应 （式 3） 与金属铁的氧化在铁的表面一组 （公式 4） 如下 （ Eykholt 和 Davenport 1998）：然而，在溶液浓度的甲霜灵铁和 / 或土壤表面吸附的含量成反比（图 3）这些结果表明，在水或土壤溶液浓度的降低是甲霜灵的主要取决于铁和土壤表面的在水溶液体系中，甲霜灵含量的吸附在铁表面的比例增加与添加较高量的铁在水溶液体系中，甲霜灵含量的吸附在铁表面的比例增加与添加较高量的铁然而在土壤溶液中，吸附系统，甲霜灵的内容可能不严重 ?受铁的补充，尤其是铁的应用量较低，由于甲霜灵铁表面吸附的内容会与土壤表面的吸附量相比是最小的另外，在土壤中的解决方案，系统的解决方案，甲霜灵浓度下降低于水系统，即使有大量的铁的应用此外，在水溶液体系中甲霜灵浓度接近或低于土壤溶液体系虽然铁表面的吸附量均低于土壤溶液中的铁含量和土壤吸附系统。

低浓度甲霜灵在水系统是由较高的自然损耗和降解甲霜灵系统与土壤溶液的系统相比，由于甲霜灵水半衰期一般较短的土壤此外，铁吸附反应是在水溶液体系中甲霜灵远高于土壤。