毒死蜱仍是目前應(yīng)用最廣泛和使用量最大的有機(jī)磷殺蟲劑之一,為提高其環(huán)境安全性和利用率,微膠囊劑已成為替代乳油等傳統(tǒng)劑型的重要選擇。為全面評(píng)價(jià)毒死蜱微膠囊劑的環(huán)境安全性,本文研究了其在土壤中的環(huán)境行為和對(duì)土壤微生物的影響,并考察了微膠囊劑毒死蜱處理下土壤降解功能形成的風(fēng)險(xiǎn)。 1、毒死蜱微膠囊劑在土壤中的環(huán)境行為 微膠囊劑毒死蜱在土壤中的消解不符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,總殘留量在60d前緩慢下降,在5mg/kg和20mg/kg濃度處理下,殘留期均可達(dá)到120d;微膠囊劑處理土壤中,囊外毒死蜱的量可在15-60d內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定。乳油劑型毒死蜱在土壤中的降解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,兩種濃度處理時(shí),半衰期分別為6.19和5.92d。 微膠囊劑和乳油毒死蜱在土壤和砂土中的吸附等溫線可用Freundlich模型描述,其中土壤對(duì)兩種劑型的吸附常數(shù)Kf值分別為355.505和359.065,而砂對(duì)兩種劑型的Kf值分別為225.198和94.117;乳油劑型毒死蜱在兩種土壤中的4循環(huán)解吸量呈逐次下降趨勢(shì),而微膠囊劑的4循環(huán)解吸量則并不穩(wěn)定;在相同淋溶條件下,兩種劑型毒死蜱在砂土中均易發(fā)生縱向移動(dòng),乳油劑型可以在土壤中移動(dòng),但微膠囊劑在土壤不易移動(dòng)。 2、毒死蜱微膠囊劑對(duì)土壤微生物群落的影響 在5和20mg/kg微膠囊劑毒死蜱處理后,土壤中的細(xì)菌具有良好的適應(yīng)性,其群落結(jié)構(gòu)在0-240d內(nèi)變化并不明顯;乳油劑型處理對(duì)土壤細(xì)菌影響較大,兩種濃度處理土壤中群落結(jié)構(gòu)在120d前與對(duì)照均存在明顯差異,至240d基本恢復(fù)至對(duì)照水平。 微膠囊劑毒死蜱對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)有一定的影響,兩種濃度處理后7d,真菌群落結(jié)構(gòu)與對(duì)照存在明顯差異,低濃度處理可在15d后恢復(fù),高濃度處理則在90d后恢復(fù);乳油劑型毒死蜱對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)存在明顯影響,低、高兩種濃度處理分別在30和90d后可逐漸恢復(fù)至對(duì)照水平。 3、毒死蜱微膠囊劑對(duì)土壤呼吸作用和相關(guān)酶活性的影響 兩種劑型毒死蜱對(duì)土壤呼吸作用和主要酶活性的影響存在明顯差異。低濃度微膠囊劑毒死蜱對(duì)土壤呼吸作用和過氧化氫酶、脲酶、酸性及堿性磷酸酯酶的活性均有一定的刺激作用,且對(duì)過氧化氫酶和酸性、堿性磷酸酯酶的影響期長(zhǎng)達(dá)90~120d;高濃度微膠囊劑處理土壤中脲酶和蔗糖酶被抑制,但土壤呼吸作用、過氧化氫酶和兩種磷酸酯酶活性也有一定程度的增強(qiáng)。乳油劑型毒死蜱處理前期對(duì)土壤呼吸作用、蔗糖酶、脲酶、過氧化氫酶、酸性和堿性磷酸酯酶均有抑制作用,且濃度越高抑制作用越明顯。乳油劑型對(duì)土壤呼吸作用和主要酶活性影響時(shí)間較短,基本可在30d后恢復(fù)至對(duì)照水平。 4、毒死蜱微膠囊劑處理后土壤降解功能的形成 在乳油和微膠囊劑毒死蜱處理土壤中分別可分離9株(2株細(xì)菌和7株真菌)和16株(4株細(xì)菌和12株真菌)具有較強(qiáng)毒死蜱降解能力的菌株;分離到的25個(gè)菌株可以分成16個(gè)不同的ERIC型,微膠囊劑處理組可分為14個(gè)ERIC型,而乳油處理組可分為8個(gè)ERIC型,其中,6個(gè)ERIC型屬于微膠囊劑組和乳油組共有,8個(gè)ERIC型只發(fā)現(xiàn)于微膠囊劑組,而有2個(gè)ERIC型只發(fā)現(xiàn)于乳油處理組中。經(jīng)BLAST分析,16個(gè)ERIC型菌株與目前已知的9種菌具有較高的相似性,其中Alternaria tenuissima, Enterobacter cloacae和Bacillus thuringiensis等屬首次發(fā)現(xiàn)具有毒死蜱降解能力。 將毒死蜱接入至乳油和微膠囊劑毒死蜱處理過(處理后240d)的土壤中,并測(cè)定其在兩種土壤中的半衰期。結(jié)果表明,毒死蜱在乳油處理過的土壤中半衰期為5.9d,與對(duì)照沒有差異(P0.05);在微膠囊劑處理過的土壤中半衰期為5.3d,與對(duì)照差異顯著(P0.05)。
【學(xué)位單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:X592;S482.3
【部分圖文】:
B圖3.1 DGGE分析的重現(xiàn)性A:細(xì)菌;B:真菌Fig. 3.1 Reproducibility of DGGE profilesA: bacteria; B: fungi3.3.2兩種劑型毒死碑對(duì)土壤細(xì)菌群落的影響用細(xì)菌的16SrDNA的V3區(qū)片段的PCR-DGGE分析檢測(cè)土壤中細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu),將總試驗(yàn)期分為3個(gè)階段,0、7和15d,30、45和60 d,以及90、120和 240 do3.3.2.1試驗(yàn)初期對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響圖3.2為兩種劑型毒死蜱處理后0、7和15 d 土壤中細(xì)菌群落的DGGE分析及基于DGGE圖譜特征的樣品間主成份分析(PCA)。在試驗(yàn)后的2 h,所有處理與對(duì)照的DGGE圖譜中的條帶數(shù)及各條帶的強(qiáng)度均沒有明顯差異,各自所代表的點(diǎn)(*)在PCA上基本聚于一策。PCR-DGGE方法是以土壤中可提取微生物總DNA為材料進(jìn)行分析的,即使在毒死蜱處理后造成了某些徵生物的死亡,但死亡徼生物的DNA仍可在短時(shí)間內(nèi)存在于土壤中
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):
2835370
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