三種土壤礦物對酰胺類除草劑及其乙基磺酸降解產(chǎn)物的吸附特性.pdf

1、目前人們對于農(nóng)藥的研究大多仍聚焦在母體化合物上,較少涉及降解產(chǎn)物。隨著環(huán)境中降解產(chǎn)物被廣泛檢出,人們發(fā)現(xiàn)其中部分降解產(chǎn)物對生物的毒性甚至超過母體。酰胺類除草劑是目前國內(nèi)外使用量最多的出芽前除草劑。在其施用過程中,除草劑母體通過各種途徑進入到大氣,水體和土壤中,且能被轉(zhuǎn)化生成持久性更強的乙基磺酸(ESA)類降解產(chǎn)物。本實驗以甲草胺、乙草胺和它們的ESA作為研究對象,選用蒙脫石、高嶺土、氧化鋁作為吸附劑,對以上四種吸附質(zhì)的吸附特性進行研究,

2、進而揭示母體和降解產(chǎn)物在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化的異同。
　　 實驗結(jié)果表明,在吸附初始階段,四種吸附質(zhì)對母體及其降解產(chǎn)物的吸附率均較小但吸附率增幅大,隨著時間的增長,吸附率增幅快速減小,并在一定時間后趨于飽和,平衡時間為200min。平衡時,甲草胺在各種吸附劑上的吸附率高于乙草胺,且甲草胺ESA吸附率也表現(xiàn)出了都大于乙草胺ESA的趨勢,ESA相對其各自的母體,在土壤礦物上的吸附性能都較低。
　　 四種吸附質(zhì)在礦物上的吸附動力

3、學符合準二級動力學模型。準二級動力學常數(shù)K2值大小順序總體表現(xiàn)為氧化鋁＞高嶺土＞蒙脫石,乙草胺＞甲草胺,乙草胺ESA＞甲草胺ESA,K2值越大表示達到吸附平衡的時間越短。四種吸附質(zhì)在礦物上的吸附等溫線符合Freundlich吸附等溫線模型。Freundlich吸附常數(shù)Kf值大小順序總體表現(xiàn)為蒙脫石＞高嶺土≥氧化鋁,甲草胺＞乙草胺＞甲草胺ESA＞乙草胺ESA。四種吸附質(zhì)在三種吸附劑上的Freundlich吸附指數(shù)n值都顯示為小于1,表明三

4、種吸附劑對除草劑及其ESA在低濃度時有較高的親和性。
　　 研究發(fā)現(xiàn),溶液pH值對酰胺類除草劑母體和ESA在礦物表面的吸附產(chǎn)生相同影響,表現(xiàn)為隨著pH值減小,吸附性能提高。然而,離子強度對母體和ESA的影響則有明顯區(qū)別。母體化合物在礦物表面的吸附與離子強度呈負相關(guān)。但對ESA而言,離子強度可以在一定范圍內(nèi)加強其在礦物表面的吸附,且存在著最佳離子強度。腐植酸對酰胺類除草劑母體和ESA在礦物表面的吸附影響不明顯,需進一步研究。重金屬

5、離子會削弱土壤礦物對甲草胺母體和ESA在礦物表面的吸附。
　　 比表面積(BET)測定顯示:蒙脫石(325.11m2/g)＞＞高嶺土(25.22m2/g)＞氧化鋁(17.29m2/g)。在相同條件下,甲草胺、乙草胺及兩者ESA在三種礦物上的吸附率表現(xiàn)為蒙脫石＞＞高嶺土和氧化鋁,高嶺土上的吸附率略大于氧化鋁。三種土壤礦物的平均孔徑為中孔,其中蒙脫石的平均孔道偏向于微孔。
　　 上述研究揭示了蒙脫石、高嶺土、氧化鋁對酰胺類除