草甘膦,作為全球廣泛施用且用量最高的高效、廣譜型苗后除草劑,在許多國(guó)家的土壤及地下水中均有檢出;近年來,全球關(guān)于草甘膦的致癌性雖然頗具爭(zhēng)議,但是其對(duì)人體和生態(tài)的毒性效應(yīng)已被許多專家學(xué)者證實(shí),因此草甘膦是世界范圍內(nèi)地下環(huán)境中值得重點(diǎn)關(guān)注的有機(jī)污染物。在集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)背景下,我國(guó)東北產(chǎn)糧區(qū)同樣以草甘膦為主要除草劑,近十年內(nèi)輸入耕地的草甘膦總量急劇增加,導(dǎo)致其在土壤中累積殘留。在農(nóng)灌驅(qū)動(dòng)下,地下水草甘膦的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。我國(guó)東北地區(qū)土壤和地下水普遍具有原生鐵錳含量豐富的特點(diǎn),且嚴(yán)重超標(biāo)。隨著水田面積不斷擴(kuò)大,地表水不足以滿足日漸增長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)用水要求,地下水也成為該地區(qū)的重要灌溉水源。迄今為止,東北地區(qū)特殊地下環(huán)境中草甘膦的系統(tǒng)研究鮮見報(bào)道,富含原生鐵錳的農(nóng)田包氣帶對(duì)草甘膦污染的截留機(jī)理、相關(guān)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)也有待探究。本文依托―呼蘭河流域典型地區(qū)水資源形成機(jī)理與演化規(guī)律研究‖項(xiàng)目,以綏化水稻種植區(qū)為研究對(duì)象,針對(duì)土壤原生鐵錳含量豐富、灌溉用水鐵錳含量超標(biāo)、草甘膦頻繁且過量施用問題,以水文地質(zhì)學(xué)和水文地球化學(xué)理論為指導(dǎo),通過野外調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬方法,揭示草甘膦在研究區(qū)地下環(huán)境中的遷... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：206 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 相關(guān)研究進(jìn)展綜述
        1.2.1 草甘膦簡(jiǎn)介
        1.2.2 草甘膦生態(tài)和環(huán)境毒性概況
        1.2.3 草甘膦在地下環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理
        1.2.4 影響草甘膦遷移轉(zhuǎn)化環(huán)境條件
        1.2.5 草甘膦環(huán)境歸宿的研究方法
        1.2.6 地下環(huán)境中草甘膦研究焦點(diǎn)展望
    1.3 研究目的與內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
    1.5 章節(jié)邏輯關(guān)系和內(nèi)容組織
    1.6 研究特色和創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 研究區(qū)環(huán)境水文地質(zhì)野外調(diào)查
    2.1 自然地理?xiàng)l件概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 水文氣象
    2.2 區(qū)域地質(zhì)和水文地質(zhì)背景
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地層結(jié)構(gòu)與巖性
    2.3 環(huán)境水文地質(zhì)勘察
        2.3.1 勘察背景
        2.3.2 呼蘭河流域飽水帶巖性結(jié)構(gòu)
        2.3.3 水稻田場(chǎng)地剖面理化特征
        2.3.4 場(chǎng)地剖面土壤的微生物特征
        2.3.5 農(nóng)田灌溉方式及灌溉水水質(zhì)特征
    2.4 草甘膦施用情況調(diào)研
    2.5 小結(jié)
第3章 草甘膦在場(chǎng)地主要巖性介質(zhì)中的降解行為
    3.1 草甘膦水解及降解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.1 水解實(shí)驗(yàn)
        3.1.2 化學(xué)降解實(shí)驗(yàn)
        3.1.3 生物降解實(shí)驗(yàn)及動(dòng)力學(xué)模型
        3.1.4 草甘膦的解離及絡(luò)合反應(yīng)平衡常數(shù)
        3.1.5 測(cè)試方法
    3.2 草甘膦在模擬灌溉水中的水解
    3.3 草甘膦在不同灌溉水中的解離及絡(luò)合
    3.4 草甘膦在包氣帶及飽水帶介質(zhì)中的化學(xué)降解
    3.5 草甘膦在包氣帶及飽水帶介質(zhì)中的天然生物降解
        3.5.1 降解過程
        3.5.2 降解動(dòng)力學(xué)
    3.6 小結(jié)
第4章 場(chǎng)地介質(zhì)上草甘膦與鐵錳的共同吸附行為
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.1 吸附劑-介質(zhì)特征
        4.1.2 吸附背景溶液-灌溉水水質(zhì)特征
        4.1.3 吸附質(zhì)-草甘膦初始濃度范圍
    4.2 草甘膦吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 草甘膦等溫吸附實(shí)驗(yàn)方法
    4.4 草甘膦的解吸實(shí)驗(yàn)方法
    4.5 測(cè)試方法
        4.5.1 草甘膦
        4.5.2 全鐵、全錳、主要水化學(xué)成分
        4.5.3 溶液中正磷酸根
    4.6 草甘膦在不同場(chǎng)地介質(zhì)上的吸附動(dòng)力學(xué)
        4.6.1 吸附動(dòng)力學(xué)曲線
        4.6.2 不同介質(zhì)吸附量增加率對(duì)比分析
        4.6.3 吸附動(dòng)力學(xué)模型擬合
    4.7 草甘膦在不同場(chǎng)地介質(zhì)上的等溫吸附及機(jī)理探討
        4.7.1 不同介質(zhì)吸附量對(duì)比
        4.7.2 吸附機(jī)理探討
        4.7.3 GLY-無鐵錳水-介質(zhì)體系吸附等溫模型
        4.7.4 GLY-高鐵錳水-介質(zhì)體系吸附等溫模型
    4.8 鐵錳與草甘膦在水土吸附體系的相互影響
        4.8.1 溶液中Fe2+、Mn2+對(duì)草甘膦在介質(zhì)上吸附的影響
        4.8.2 草甘膦對(duì)溶液中鐵錳吸附的影響
        4.8.3 草甘膦對(duì)介質(zhì)原生鐵錳影響
    4.9 灌溉水解吸
    4.10 小結(jié)
第5章 農(nóng)田灌溉驅(qū)動(dòng)下草甘膦在地下環(huán)境穿透行為研究
    5.1 草甘膦穿透及淋洗模擬土柱實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 土柱填裝介質(zhì)
        5.1.2 土柱供水水質(zhì)
        5.1.3 草甘膦在土柱中的穿透實(shí)驗(yàn)
    5.2 草甘膦在包氣帶及飽水帶介質(zhì)中的穿透過程
        5.2.1 土壤滲濾液中草甘膦隨時(shí)間的變化
        5.2.2 土壤草甘膦殘留量分析
        5.2.3 土壤中草甘膦轉(zhuǎn)化分析
    5.3 草甘膦穿透過程中土壤滲出液水化學(xué)響應(yīng)
        5.3.1 pH和 EC特征
        5.3.2 包氣帶滲濾液水化學(xué)類型演化
        5.3.3 包氣帶滲濾液主要離子特征及體系氧化還原環(huán)境判斷
    5.4 草甘膦對(duì)土壤有效態(tài)鐵錳影響
    5.5 土壤殘留草甘膦的淋洗釋放
        5.5.1 殘留草甘膦經(jīng)灌溉水持續(xù)淋洗的釋放過程
        5.5.2 灌溉水淋洗后介質(zhì)中草甘膦殘留量分析
        5.5.3 草甘膦穿透及淋洗過程中有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化
        5.5.4 草甘膦對(duì)土壤原生鐵錳釋放的影響
    5.6 水流溶解態(tài)及土壤吸附態(tài)草甘膦遷移方式初探
    5.7 小結(jié)
第6章 高鐵錳地下水灌溉對(duì)場(chǎng)地介質(zhì)中草甘膦遷移轉(zhuǎn)化的影響
    6.1 背景
    6.2 高鐵錳灌溉水對(duì)溶解態(tài)草甘膦滲濾過程的影響
    6.3 高鐵錳灌溉水影響草甘膦滲濾的機(jī)制分析
        6.3.1 對(duì)土壤吸附滯留的影響
        6.3.2 對(duì)土壤降解轉(zhuǎn)化的影響
    6.4 高鐵錳地下水灌溉對(duì)土壤殘留態(tài)草甘膦釋放影響
    6.5 高鐵錳灌溉水對(duì)土壤鐵錳釋放影響
    6.6 高鐵錳灌溉水對(duì)滲濾液草甘膦及鐵錳賦存形態(tài)影響
    6.7 小結(jié)
第7章 場(chǎng)地尺度下草甘膦遷移轉(zhuǎn)化過程模擬
    7.1 草甘膦遷移轉(zhuǎn)化數(shù)值模型建立
        7.1.1 概念模型
        7.1.2 數(shù)學(xué)模型
        7.1.3 溶質(zhì)運(yùn)移參數(shù)
        7.1.4 模型預(yù)測(cè)
    7.2 預(yù)測(cè)結(jié)果分析
        7.2.1 連續(xù)源污染條件下草甘膦遷移過程
        7.2.2 瞬時(shí)源污染條件下草甘膦遷移過程
        7.2.3 灌溉水入滲流速對(duì)瞬時(shí)源草甘膦污染遷移過程影響
        7.2.4 瞬時(shí)源污染初始濃度對(duì)草甘膦遷移過程影響
    7.3 小結(jié)
第8章 結(jié)論與建議
    8.1 結(jié)論
    8.2 建議
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3180641