川西平原還田秸稈腐解DOM對磺胺甲噁唑吸附行為的影響機制.pdf

1、磺胺類抗生素因其化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、易于生產(chǎn)和廣譜抗菌效果，被廣泛用于治療人類與動物的疾病，但其容易在自然環(huán)境中積累，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在危害。農(nóng)作物秸稈來源的溶解性有機質(zhì)（dissolved organic matter，DOM）是環(huán)境中極為活躍的有機組分，在一定程度上控制了農(nóng)田土壤中有機污染物（OCs）的環(huán)境地球化學行為。
　　本論文以磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole，SMX）為研究對象，研究了其在川西平原水稻土中的吸附過

2、程，分析了還田油菜秸稈和水稻秸稈在腐解過程中釋放DOM的特征，探討了還田秸稈及其腐解過程DOM對SMX在土壤中吸附行為的影響機制，對準確評估川西平原 SMX的環(huán)境風險具有重要意義。其主要結(jié)論如下：
　?。?）SMX在川西平原水稻土中的吸附動力學特征適合雙室一級動力學模型，而熱力學過程不僅符合Langmuir模型，也與Freundlish模型描述相符，并表現(xiàn)出一定的非線性特征，但以分配作用為主。錦江水稻土對 SMX吸附能力隨溫度改變

3、發(fā)生不規(guī)則變化，而隆興水稻土的吸附是一個自發(fā)的、吸熱的過程。
　　（2）水稻秸稈初始釋放 DOM芳香性高于油菜，隨著腐解過程的進行，其芳香化程度均提高。通過紅外光譜技術(shù)分析證實了2種秸稈 DOM含有氨基酸、脂質(zhì)、糖類、纖維素等，腐解后轉(zhuǎn)化為腐殖類物質(zhì)、無機碳酸鹽或銨鹽。利用三維熒光光譜技術(shù)表征，發(fā)現(xiàn)油菜和水稻秸稈初始釋放 DOM各熒光成分含量差異明顯，但長期腐殖化后，種間差異減弱。
　?。?）秸稈 DOM在一定濃度范圍內(nèi)促進

4、了土壤對 SMX的吸附，其濃度與促進程度呈正相關(guān)。這與 DOM在土壤中的吸附能力有關(guān)，可能是增加了土壤有機質(zhì)的量，從而增強了分配作用，或者是累積吸附和共吸附的效應。
　?。?）腐解的和未腐解的秸稈 DOM對土壤吸附 SMX均表現(xiàn)為顯著的促進作用。隨著腐解時間的延長，促進作用逐漸減弱，在腐解90d后，DOM的影響趨于穩(wěn)定。腐解后所提取DOM對SMX吸附增量較腐解前少，這可能與其疏水組分比例有關(guān)。
　?。?）腐解和未腐解秸稈 D

5、OM對土壤吸附 SMX的影響相似，使得土壤對SMX吸附初始階段速率快速上升，但平衡時間延長，吸附總量增大。DOM降低了初始階段快速單元吸附貢獻比例，也降低了后續(xù)階段慢速吸附貢獻的比例，減弱了雙室吸附特征。吸附初始階段，SMX在土壤上的吸附速率快速上升，這與DOM-SMX共吸附有關(guān)。吸附平衡時間的延長，則可能是累積吸附現(xiàn)象所致。平衡吸附總量的上升，與外源秸稈 DOM為土壤固相所提供的總有機含量和吸附位點的增加相關(guān)。
　　（6）腐解和