表面活性剂对有机农药在土壤中单、双溶质吸附行为的影响研究

浙江大学农业与生物技术学院硕士学位论文表面活性剂对有机农药在土壤中单、双溶质吸附行为的影响研究姓名：陆小磊申请学位级别：硕士专业：农药学指导教师：朱国念20080515表面活性剂对有机农药在土壤中单、双溶质吸附行为的影响研究作者：陆小磊学位授予单位：浙江大学农业与生物技术学院相似文献(10条)1.期刊论文张林达.刘红玉.鲁双庆.贾彩云.刘臻.ZHANGLin-da.LIUHong-yu.LUShuang-qing.JIACai-yun.LIUZhen有机农药活性污泥中表面活性剂产生菌的筛选及鉴定-生物技术2008,18(1)目的:筛选表面活性剂产生菌,用于降解有机农药,提高氧化塘处理效率.方法:以液体石蜡为惟一碳源进行选择性培养,通过测定发酵液的排油活性和表面张力,对有机农药厂的活性污泥进行产生物表面活性剂细菌筛选,并对筛得的细菌进行形态学、生理生化及16SrDNA试验和鉴定.结果:筛选出3株产生物表面活性剂的细菌,经鉴定均属于不动杆菌属.结论:证实了有机农药活性污泥中存在表面活性剂的产生菌,对有机农药降解存在助溶作用.2.学位论文杨成建表面活性剂对有机农药在土壤/沉积物上吸附的影响研究2006本文介绍了非离子表面活性剂的KI-I2分光光度法测定方法及探讨了非离子表面活性剂在土壤/沉积物上的吸附行为；通过干扰实验，重点研究了非离子表面活性剂对有机农药在土壤/沉积物-水界面迁移的影响及其作用机理。主要研究结果如下：以碘-碘化钾溶液为显色剂的KI-I2分光光度法测定波长为500nm，显色时间为120min，温度升高后，吸光值略有下降；Brij35、Brij30、TritonX-100和Tween-80工作曲线相关系数在0.9971～0.9995之间，检测范围分别为0.2～25mg/l、0.4～25mg/l、1.5～50mg/l和0.5～50mg/l。KI-I2分光光度法操作简单，酸稳定性好，大部分盐类、阴阳离子表面活性剂、土壤腐植酸和土壤浸提液对测定的干扰小，易水解的Al3+和Fe3+对测定有较大的干扰，但调酸后即可消除。方法直接用于测定非离子表面活性剂在土壤/沉积物上的吸附等温线获得了满意的效果。非离子表面活性剂Brij35、Tween-80、TritonX-100在四种土壤/沉积物上的吸附等温线呈Langmuir型，达到饱和吸附时平衡浓度分别为110mg/l、55mg/l和200mg/l；而Brij30在四种土壤/沉积物上的吸附等温线呈S型，达到吸附平衡时平衡浓度为25mg/l；除土壤2外，四种非离子表面活性剂在土壤/沉积物上饱和吸附量大小顺序为：Brij30＞Tween-80＞TritonX-100＞Brij35。非离子表面活性剂在土壤/沉积物上的吸附行为符合5阶段吸附模型。有机农药甲基对硫磷在土壤/沉积物上的吸附主要受有机质的分配作用影响，吸附等温线呈线性，吸附能力与有机质含量成正比；克百威在土壤/沉积物上的吸附主要受表面吸附作用影响，吸附等温线呈非线性；而西维因在土壤/沉积物上的吸附是分配作用和表面吸附作用共同作用的结果。非离子表面活性剂对甲基对硫磷在土壤/沉积物上吸附的影响与表面活性剂浓度、表面活性剂吸附行为、土壤/沉积物有机质含量有关，影响机理为吸附态和溶解态的表面活性剂对甲基对硫磷的吸附作用和增溶作用共同作用的结果。在沉积物1、土壤1和土壤2上，Brij35、Tween-80抑制甲基对硫磷的吸附，这是由于Brij35、Tween-80在土壤/沉积物表面形成的亲水基朝外的单分子吸附层阻止了甲基对硫磷在土壤/沉积物有机质中的分配吸附。Brij30浓度大于CMC时，甲基对硫磷在四种土壤/沉积物上的吸附量增加，这是由于Brij30在四种土壤/沉积物上的吸附属于S型的多分子吸附，形成的表面胶束，大大提高了甲基对硫磷在表面胶束疏水内核中的分配吸附。3.期刊论文辛金豪.曾清如.廖柏寒.杨成建.何昶.周婷.XINJin-hao.ZENGQing-ru.LIAOBo-han.YANGCheng-jian.HEChang.ZHOUTing不同处理方法去除有机质对沉积物吸附有机农药和非离子表面活性剂的影响-环境化学2009,28(5)四种不同的方法去除沉积物有机质,采用振荡平衡法研究了有机农药、非离子表面活性剂在沉积物上的吸附行为及非离子表面活性剂对有机农药吸附的影响.结果表明,经HCl处理后,沉积物有机碳含量增加,而经Na4P2O7,NaOH和H2O2处理后沉积物有机碳含量均降低;甲基对硫磷、西维因的吸附取决于沉积物有机碳的分配作用,与矿物质无关;沉积物矿物组分的表面作用和微孔性作用使得高极性有机农药克百威在低有机碳含量沉积物七的吸附量增加;Tween-80使甲基对硫磷在未处理和HCl处理的沉积物上的吸附量减少,在NaOH处理和H2O2处理的沉积物上的吸附量增加.4.会议论文陈铭录.王家保.倪新荣表面活性剂在拟除虫菊酯类杀虫剂剂型加工中的应用2006拟除虫菊酯类杀虫剂是有机农药中的一大类型,十年前它的产量在杀虫剂中仅次于有机磷类,但随着甲胺磷、甲基对硫磷等一些大吨位高毒有机磷农药的淘汰,拟除虫菊酯类农药仍保持着发展的势头,目前产量已可与其相提并论.氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯和高效氯氟氰菊酯等在我国有相当大的产量,例如登记氯氰菊酯和高效氯氰菊酯的生产企业就有数百家及600多个产品登记号.拟除虫菊酯类杀虫剂与大多数有机农药一样,在剂型加工时需要应用表面活性剂.用原药、表面活性剂(乳化剂)和溶剂配制的乳油(EC)是目前拟除虫菊酯类农药的主要剂型,加工可湿性粉剂(WP)、悬浮剂(SC)等制剂也需用表面活性剂为助剂,而近年来发展较快的水基型制剂如水乳剂(EW)、微乳剂(ME)等对表面活性剂的选择又有更高的要求.本文概述我国拟除虫菊酯类表面活性剂的发展过程,其在剂型加工中的应用及其部份产品介绍。5.学位论文刘廷凤果园土壤中铜与有机农药复合污染研究2007与重金属或有机污染物单一污染比较，重金属一有机污染物的土壤复合污染更为常见。国内外许多研究者都对重金属或有机物单一污染进行了研究，取得了大量有意义的成果。而重金属与有机物造成的复合土壤污染的研究相对较少，现已成为环境界的研究热点。本论文主要针对果园土壤中可能存在铜与有机农药复合污染的实际问题，从以下几方面开展研究工作：通过采样调查分析了果园土壤中铜污染状况；为了证明铜与有机农药复合污染存在的可能，在实验室条件下研究了铜与有机农药在土壤吸附过程中的交互作用；在好氧或紫外光条件下，研究铜对有机农药降解的影响，特别是观察土壤自然降解过程中手性农药异构体的差异；借助FT—IR，XRD，EPR等谱学手段，对铜—有机农药在矿物上的吸附及两者间的化学作用(主要是配位作用)进行探讨，并尝试利用离子选择性电极探求其配位常数；利用培养实验考察了铜—菊酯农药复合污染对小白菜种子发芽及根伸长实验进行了植物毒性，土壤呼吸强度，赤子爱胜蚓急性毒性实验。本论文主要结果及结论如下：1．大沙河地区果园表层土壤中全铜含量65—535mg/kg，超过国家二级土壤标准(200mg/kg)的比例占28.6％，土壤处于铜污染水平。造成土壤全铜含量较高的原因主要是杀菌剂波尔多液的多年施用。土壤有效态铜与全铜含量正相关。土壤pH值为8.0以上，有利于铜的固定和持留，铜污染未对果树造成直接影响，果树叶，果皮及果肉中铜含量均低于国家食品标准(10mg/kg)。2．通过混合添加铜与拟除虫菊酯或阿特拉津(AT)等有机农药进行土壤吸附实验，研究有机农药与铜离子在土壤吸附过程中的交互作用。结果表明，菊酯农药与铜离子共存能够促进彼此在土壤上的吸附，电子顺磁共振谱图(EPR)表明，土壤溶液中可能形成了Cu—农药复合物，环境因子如土壤pH值、有机质、共存表面活性剂等对混合物的吸附过程都存在影响。而铜离子对农药土壤吸附的影响因农药分子结构不同而异。3．运用铜离子选择性电极和XRD、FT—IR、UV等谱学手段，研究铜离子与有机农药可能的化学作用。在矿物或腐殖酸上进行铜，有机农药及其混合物吸附实验，结果显示，铜离子主要与羰基和羟基作用而吸附于土壤上或进入矿物层间，农药主要通过氢键作用被吸附，铜离子的存在可能使氯氰菊酯间接吸附于土壤上。实验还发现，功夫菊酯与铜离子络合的稳定常数较小，两者可能存在较弱的配位作用。甲基拖布津与铜离子混合后，溶液颜色变化明显。电子吸收光谱与红外谱图进一步证实了甲基拖布津与铜离子的配位作用。4．通过在土样中添加铜与菊酯农药形成混合污染土壤，好氧条件下培养，或者以铜—菊酯农药混合物水溶液暴露于高压汞灯下，研究不同环境条件下铜对菊酯农药降解的影响，Cu2+对农药降解的影响以半衰期(t0.5)测定。实验发现，与单一添加菊酯农药土壤比较，混合添加铜后，菊酯农药降解减慢。功夫菊酯半衰期从9.69d延长为17.0d，氯氰菊酯从9.25d延长为10.9d。而光降解实验发现，功夫菊酯半衰期从156min缩短为124min，氯氰菊酯从109min缩短为94.2min。铜离子可能通过影响土壤微生物活性而影响有机农药的土壤降解，但是铜离子也具有一定的催化活性。铜离子对氯氰菊酯异构体的降解差异性具有影响。5．分别利用小白菜种子发芽及根伸长实验，土壤呼吸强度，赤子爱胜蚓急性毒性实验进行了铜—菊酯农药复合污染植物，微生物以及土壤动物的毒性研究。结果表明，外源铜对小白菜的生长具有抑制作用，菊酯农药对小白菜种子生长的影响较小，农药的存在能缓解铜的毒害作用。低浓度氯氰菊酯能缓解铜离子对土壤呼吸强度的影响，而高浓度氯氰菊酯与铜离子表现为协同作用。15d培养实验表明，菊酯农药和铜对土壤微生物呼吸短期内有抑制作用，这种作用受土壤性质及其中微生物种类影响。氯氰菊酯农药能缓和共存铜离子的毒性，根据农药毒性评价标准，两者都属于低毒性污染物。铜对蚯蚓暴露的半数有效浓度为：滤纸实验EC509-21mg/l；人工土壤250-293mg/kg，Cu—CPM联合毒性小于单一毒性之和。草甘膦蚯蚓48h滤纸接触实验EC50达到653mg/l，表明其毒性较小，而且草甘膦的存在能缓解铜离子的毒性，铜与菊酯农药或草甘膦联合作用方式为拮抗作用。6.学位论文张林达生物表面活性剂产生菌的筛选及功能基因的定位研究2008生物表面活性剂(biosurfactant)是由植物、动物或微生物产生的具有表面活性的生物分子，目前研究最多的是通过微生物发酵法生产的生物表面活性剂。与化学表面活性剂相比，生物表面活性剂不仅具有同样甚至更为良好的降低表面张力和稳定乳化液等特性，还具有无毒、能够被微生物完全降解和不对环境造成污染等优良的环境兼容性，并且具有选择性好、用量少等优点，从而在农业、建筑、食品饮料、工业清洗、皮革、造纸、医药、石油及环境保护等众多行业和领域得到了广泛重视和应用。使得生物表面活性剂的产生菌及其产物得到了广泛而深入地研究。但是，目前生物表面活性剂的低产量、高成本严重制约了生物表面活性剂的规模化和工业化。为此，广泛探索和深入研究产生物表面活性剂的菌株及其生产途径、产物分子结构和功能间的关联性，是促进其工业化发展必由之路。所以，通过结构筛选和计算机模拟，生产出具有特定用途和高附加功能的生物表面活性剂是未来研究发展的重要任务。而一旦筛选出高效的生物表面活性剂产生菌，研究的关键便在于优化生产条件和提纯方法。并找到与之相关的应用领域。为此，综合其它学科和各种技术，如模拟技术、纳米技术、生物技术等，必将是目前发展的总体趋势。目前产生物表面活性剂菌株已经有大量报道，但是，微生物是地球上十分丰富的资源，为人们所认知的微生物还不到自然界中微生物总数的1％，因此，还有大量的、具有开发潜力的生物表面活性剂菌种未被发现。所以，本文首先通过设计筛选培养基，从有机农药的活性污泥中筛选出三株具有产生物表面活性剂特性的细菌，并经过形态学、生理生化试验和基因鉴定，均属于不动杆菌。其中不动杆菌W2产表面活性剂的性能最好，所以，继续对其发酵产表面活性剂的影响因子进行了摸索，初步得到了最优化的发酵条件。这对生物表面活性剂的