土霉素在土地中迁移研究

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翻新时间：2022-09-07

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土霉素在土地中迁移研究

土霉素在土地中迁移研究土霉素在土地中迁移研究土霉素在土地中迁移研究科 1材料与方法 1.2检测分析方法检测条件:检测波长365nm,柱温25℃,进样量5.0μL,流速200μL?min-1,流动相A为0.2%甲酸水溶液,流动相B为乙腈,流动相组分A∶B=85∶15,出峰时间为2.61min。质谱条件:电喷雾ESI离子源;雾化气(GAS

1)为0.31MPa;气帘气为0.10MPa;加热辅助气(GAS

2)为0.38MPa;碰撞气CAD为Medium;喷雾电压IS为-4500V;雾化温度为500℃;检测方式为负离子多离子反应检测(MRM)。OTC用于定性和定量分析的离子对为m/z=445.2/410.2。

霉素的生物降解和土壤离子平衡。用蠕动泵控制淋溶液速度为0.3mL?min-1,直至达到设计淋溶量后停止,再将填装土柱放置3d,使土壤水分排至自然干状态,对半拆开土柱,按要求分层取样,分析土霉素含量。

具体试验设计如下:

(1)取样方法:将土柱拆开后,以玻璃棉为界限去除上层制备的污染土壤,以紧接玻璃棉的下层土壤为0cm,即表层土壤样品,距玻璃棉5cm的下层土壤为5cm处土壤样品,并依此类推。

(2)土霉素在不同土壤中的淋溶迁移特性:按上述填装步骤分别装入红壤土(水稻土)、黑钙土(黑土)、赤红壤(草地土);设定淋溶量为4.5L蒸馏水。

(3)淋溶液体积对土霉素在土壤中的迁移影响:以红壤土为供试土壤,设定淋溶量为1.

5、3.0、4.5L蒸馏水,换算成相应的降雨量分别为300、600、900mm。

(4)淋溶液pH对土霉素在土壤中的迁移影响:以红壤土为供试土壤,淋溶液体积为4.5L,用0.1mol?L-1的NaOH或HCl调节蒸馏水的pH值分别为

5、

7、9。

(5)施药量对土霉素在土壤中淋溶的迁移影响:以红壤土为供试土壤,配制浓度分别为

1、

10、20mg?kg-1的污染土壤加于不同的土柱上层,用4.5L的蒸馏水淋溶。

(6)土霉素溶液在土柱中的迁移特性:土柱中装填60cm供试土壤,直接用4.0L浓度为1.0mg?L-1土霉素溶液淋溶。以上实验每个处理均设3个平行和3次重复实验。

1.5数据分析本文用SPSS17.0进行数据平均值、标准差、回归及方差(SNK)的统计分析,统计性显着性假设为P<0.05;数据图形采用Origin8.0制作,化学分子式采用Chem-Office2006绘制。2结果与讨论2.1不同土壤类型对土霉素的垂直迁移影响土霉素(OTC)在土壤中有一定的迁移能力,在不同类型的土壤中其迁移能力也有不同,图2为土霉素在红壤土、黑钙土和赤红壤3种土壤中迁移情况。

由图2可知,土霉素在3种土壤中的迁移深度为红壤土>赤红壤>黑钙土。在表层土壤中黑钙土中土霉素含量最高,其次为红壤土,赤红壤;但在5~30cm土层,相同深度取样点中的土霉素含量为赤红壤>红壤土>黑钙土,即土霉素在赤红壤中的迁移能力最强,在黑钙土中的迁移能力最弱。

方差分析表明,不同土壤类型对土霉素在土壤中的迁移深度影响达到显着差异水平(P<0.0

5)。土霉素在土壤中的吸附行为与土壤组成有密切的关系[24],尤其以土壤中的有机质、黏粒、铁铝氧化物等因素影响最大,且以上因素含量越高的土壤,对土霉素的吸附量也越大。

对照表1中3种供试土壤的理化性质,3种土壤的有机含量依次为黑钙土>红壤土>赤红壤,即有机质含量越高的土壤,土霉素受淋溶迁移的深度越小。因为土壤有机质中带有许多极性官能团,使土壤表面带有大量的负电荷,通过不同的键合作用与土霉素结合,增大了土壤对土霉素的吸附,减缓了土霉素的向下迁移。

此外,土壤的pH值、阳离子交换量也有可能对土霉素在土壤中的迁移产生影响。 2.3淋溶液pH对土霉素垂直迁移的影响淋溶液pH值会影响土霉素在填装土柱中的垂直分布,结果如图4。

由图4可知,同一深度取样点中,土壤中土霉素的含量随着pH的增大而逐渐减小。在垂直方向,土霉素的含量随土壤剖面深度的增加而迅速减小。

方差分析显示,同一土壤中,淋溶pH值对土霉素在土壤中的迁移深度影响达到显着差异水平(P<0.0

5)。收集土柱底端出口的淋出液,并测定其溶液浓度,pH为

3、

5、9的淋出液浓度分别为2.

4、2.

7、2.88μg?L-1,即随着淋溶液pH值的增大,淋出液中土霉素的浓度也增大。其原因是土霉素分子的阳离子基团通过离子交换方式[19]与黏土表面的负电荷相互结合;随着土壤pH值的增加,土霉素中负电荷所占比例不断增加,土壤与土霉