【摘要】：草甘膦是我國乃至全球廣泛使用的除草劑,一直以來都被認(rèn)為其降解快、毒性低。但近幾年關(guān)于草甘膦的毒性效應(yīng)爭議不斷。草甘膦在土壤中的滯留直接影響到它是否被分解以及向周圍遷移的可能性。由于草甘膦的化學(xué)特征,它特別容易與土壤中的礦物質(zhì)以及有機復(fù)合物相結(jié)合。如果這種結(jié)合是非常緊密的,一般無法通過水淋洗將草甘膦從土壤中分離出去;如果結(jié)合不緊密,將有可能在降雨的沖刷作用下向地下水遷移。由于草甘膦主要依靠土壤中的微生物對其進(jìn)行降解,地下水中微生物缺乏,草甘膦將在地下水中長期存在并累積,帶來環(huán)境風(fēng)險。草甘膦遷移的方式與途徑眾多,目前的研究多著眼于土壤對草甘膦吸附作用,而關(guān)于其隨水流縱向遷移的報道還比較少見。本論文通過柱遷移實驗研究草甘膦向地下水遷移的規(guī)律,以石英砂(Quartz sand,QS)和載錳石英砂(Manganese oxide coated quartz sand,MOCS)為多孔介質(zhì),探索草甘膦在兩種多孔介質(zhì)表面的吸附作用,并檢測穿透曲線研究其在砂柱中的遷移行為,同時探討pH、離子強度、表面活性劑對草甘膦遷移的影響,最后通過Hydrus-1D軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值模擬,建立草甘膦在飽和砂柱中的溶質(zhì)遷移模型,為草甘膦及同類除草劑在環(huán)境中的污染控制和風(fēng)險管控提供理論參考。主要研究結(jié)果如下:(1)QS對草甘膦的吸附能力極弱;MOCS對草甘膦具有一定吸附能力。pH對草甘膦在MOCS上的吸附呈負(fù)相關(guān),pH升高其吸附能力減弱;MOCS固體投加量的增加有利于提高吸附率。MOCS對草甘膦的吸附規(guī)律符合Langmuir吸附等溫線。動力學(xué)模型擬合結(jié)果表明,MOCS對草甘膦的吸附可用偽二級動力學(xué)方程描述。(2)草甘膦在飽和QS砂柱中的遷移能力比在飽和MOCS砂柱中強,草甘膦穿透過程中所受QS的阻礙較小,MOCS對草甘膦的截留較強。影響草甘膦遷移的因素中,pH的影響較大,兩種介質(zhì)中pH值在3～8范圍內(nèi)變化,酸性越強滯留越強。離子強度對草甘膦遷移的影響較弱,但離子強度的上升促進(jìn)了草甘膦在MOCS中的截留。表面活性劑對草甘膦遷移的影響根據(jù)表面活性劑的類型不同而不同,烷基多糖苷對草甘膦的遷移有一定滯留效應(yīng),而有機硅表面活性劑在QS中對草甘膦遷移影響較小。兩種表面活性劑對草甘膦遷移的影響均符合相同的規(guī)律,即表面活性劑濃度為0.2 g/L時草甘膦的阻滯系數(shù)最大,而當(dāng)濃度繼續(xù)升高時其阻滯系數(shù)均降低。(3)應(yīng)用Hydrus-1D軟件對草甘膦穿透規(guī)律進(jìn)行模型建立。草甘膦在QS和MOCS中的遷移基本可以用Van Genuchten 一維對流-彌散模型描述。相關(guān)性系數(shù)R20.98,部分條件下草甘膦在MOCS中受吸附作用的影響。各項參數(shù)中,草甘膦的遷移受阻滯系數(shù)Kd的影響最大,非對稱穿透曲線可能是非平衡吸附的結(jié)果,不同環(huán)境因子的變化主要導(dǎo)致Kd的變化,從而造成穿透曲線中不同程度的截留。綜上所述,草甘膦在QS中易遷移,原因可能是QS表面光滑和吸附位點較少;在MOCS中草甘膦被部分截留。這一發(fā)現(xiàn)有望應(yīng)用于地下水污染遷移控制或深入研究溶質(zhì)遷移問題。在不同性質(zhì)的多孔介質(zhì)、其他類型溶質(zhì)、多種溶質(zhì)共存遷移等方面還需進(jìn)一步探討。
【圖文】：

邐草甘膦在抱和石英砂及負(fù)載氧化猛石英砂中的遷移規(guī)律逡逑１．４本文研究路線逡逑本課題的主要研究路線如圖１－２所示。逡逑草甘膦的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律逡逑固體介質(zhì)邐溶質(zhì)遷移逡逑Ｖ邋■邐邐邐邋＋邋邐邐逡逑＼｜／邐Ｖ邐邋＾邐Ｖ逡逑石英砂邐ＭＯＣＳ（載錳石英砂）一＞邋吸附性研究邐遷移規(guī)律研究逡逑邐Ｖ邐邐小邐Ｖ逡逑預(yù)處理邐制備－酸式法邐吸附性能表征邐實驗室柱實驗逡逑邐１－邐邐邋＿邋７１邋￣邐山逡逑，，ｔｋ邐ｋ邋＾環(huán)境條件的選擇逡逑表邋表粒物Ｉ邐二＿邋—邋—邋＿邐＝逡逑面面

圖２－１實驗裝置示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｓｅｔ－ｕｐ逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X592

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637320