2种有机磷农药在环境中的降解转归
有机磷农药的微生物降解
有机磷农药的微生物降解摘要:现今农业发展过程中应用最普遍,种类最多的农药是有机磷农药,虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果,但随着生物技术的卓越发展,微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。
针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法,希望促进农业的现代化发展。
关键词:有机磷农药微生物微生物源酶降解中图分类号:x592 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)004-089-02自1960年以来,众多国家开始限制、禁止使用有机氯农药,其逐步被有机磷农药所替代,有机磷农药具有广谱、高效等众多优点,但是随着农业的卓越发展,其被过多使用,产生的负面效应也日益突显,其不仅污染了水资源,而且致使残留在众多农产品中的农药严重超标,食品污染现象十分严重,最终威胁了人类的生存、发展,继而不利于社会的全面、协调与可持续发展。
至此,保护环境的时代背景下,有机磷农药的微生物降解问题备受世人关注,探究如何充分发挥微生物对降解有机磷农药的作用已成为环境保护的重大课题。
1 降解有机磷农药的微生物品种概述当前,我们主要是从被污染的环境介质(例如:被污染的泥土、土壤)中来获取高效降解菌。
现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。
真菌基于其较高的降解能力,人们十分关注,主要有:木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。
颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株,其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。
当温度高达28℃时,其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。
因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点,故在微生物降解过程中它具有极高的地位。
目前已经分离出的细菌有:芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。
例如:以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯酚是仅有的碳源的节杆菌属,其在5h内降解50mg/l的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应引言污染物是指那些不断通过人类活动排放到环境中的有害物质,包括大气、水体和土壤等环境。
典型的污染物主要包括大气中的二氧化硫、氮氧化物、水体中的重金属、有机物和土壤中的农药等物质。
这些污染物在环境中的转归和对环境的影响备受关注。
本文将重点讨论这些污染物在不同环境圈层中的转归和效应。
大气中的典型污染物二氧化硫二氧化硫主要来自燃煤、石油等燃烧过程,通过大气向土壤和水体传播。
在大气中,二氧化硫易与水蒸气和氧气反应形成硫酸等强酸性物质,导致酸雨的形成,对植物和建筑物造成损害。
此外,二氧化硫还参与臭氧和颗粒物的生成,对人类健康和环境造成危害。
氮氧化物氮氧化物主要来自汽车尾气和工业排放,对大气和水质均有影响。
氮氧化物在大气中与挥发性有机物反应形成臭氧,对人类健康影响较大。
此外,氮氧化物还是水体中富营养化的主要原因之一,引起水华的产生,破坏水生态系统平衡。
水体中的典型污染物重金属重金属是水体中的重要污染物之一,主要来源于工业废水排放和农业面源污染。
重金属如铅、镉等对水生生物和人类健康具有较大危害。
它们在水环境中具有很强的持久性和蓄积性,易被生物富集,加重水体污染。
有机物有机污染物包括各类化学品,如农药、兽药和工业化学品等。
这些有机物对水生生物和人类健康危害较大,有些有机物还对生态系统造成严重危害。
它们在水体中转移速度较慢,易富集在生物体内,引起食物链中毒现象。
土壤中的典型污染物农药农药是影响土壤质量的重要因素之一,主要来源于农田施用。
农药中的有机氯、有机磷等成分易残留在土壤中,并渗入地下水和河流中造成污染。
农药对土壤生物和植物生长产生危害,也对人类健康构成威胁。
总结与展望不同环境圈层中的典型污染物具有不同的转归和效应,但它们都对环境和人类健康造成危害。
因此,应该积极采取有效措施减少污染物排放,保护和改善环境质量。
以上是关于典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的讨论,希望对读者有所启发。
农药降解综述
有机磷农药的降解综述摘要:农药是环境中重要的污染物,农药污染严重危害人类健康。
近年来,对农药降解方面的研究越来越多,尤其是在一些难降解、高残留、高毒的有机磷农药降解方面。
该文综述了近年来在有机磷农药降解方面的研究进展,并提出农药降解研究领域的发展趋势和未来工作的展望。
关键词:农药微生物降解有机磷农药有机磷农药主要是用于杀虫剂领域,尤其是在我国的杀虫剂领域中,有机磷农药更是有着举足轻重的地位。
世界有机磷类杀虫剂的产量占整个杀虫剂产量的1/3以上,年销售额在30亿美元以上,而我国的有机磷杀虫剂产量则占整个杀虫剂总量的70%以上[1]。
虽然它的大量使用提高了作物的产量, 但对环境造成一定的危害,而且对人体存在着急性中毒的危险[ 2]。
因此, 了解有机磷农药的特性,研究有机磷农药的降解具有重要的现实意义。
1有机磷农药性质有机磷农药是含磷的有机化合物,根据磷原子的电子构型可知形成化合物时3d 空轨道可参与成键, 形成含d-Pπ配键的5 价磷化合物,因此,有机磷农药的种类十分繁多。
现世界上有机磷农药的种类达 150多种[ 3] 。
有机磷农药一般分为四类 :磷酸酯类、硫代磷酸酯类、硫代膦酸酯类、硫代磷酰胺类。
有机磷农药是醇类与磷酸结合的酯类化合物,或者是磷酸与其它有机酸结合而成的酸酐类化合物,常含有三个磷酯键,所以又被称为磷酸三酯,所有的有机磷农药都含有P=O或P=S基团[4]。
2 有机磷农药的非生物降解2.1 农药的化学降解进入土壤中的农药在有氧或无氧的情况下就会发生氧化.还原反应,例如特丁磷、甲拌磷、异丙胺磷和涕灭威在土壤氧气充足时候很快氧化:对硫磷、杀螟磷、氯硝醚在厌氧条件下能很快分解[5]。
农药的氧化-还原反应是与土壤中的氧化还原电位密切相关的。
当土壤透气性好时,其Eh高,有利于氧化反应进行,反之则利于还原反应进行。
单甲脒在好氧条件下在水稻土中的半衰期为3.69 d,而在厌氧条件下期半衰期为5.56 d,说明单甲脒在厌氧条件下比在好氧条件下降解慢[6]。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应概述
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应概述一、引言污染物的释放已经成为当代社会面临的一个严峻问题。
各种污染物经过排放后会进入大气、水体和土壤等环境圈层,对生态系统及人类的健康造成危害。
本文将探讨典型污染物在环境中的传播、转移和效应,以及可能的应对措施。
二、大气环境中的污染物大气是典型污染物传播的重要介质之一,大气中的污染物主要包括二氧化碳、氮氧化物、臭氧和颗粒物等。
这些污染物通过空气传播,对空气质量和气候产生影响,加剧全球变暖等问题。
三、水体环境中的污染物水体是另一个容易受到污染物侵袭的环境圈层,水中的污染物包括重金属、有机污染物、化学物质等。
这些污染物会对水质产生影响,损害水生态系统,威胁人类饮用水安全。
四、土壤环境中的污染物土壤是污染物的另一主要殖身之所,土壤中的化学污染物如农药、重金属等会经过降解或迁移导致土壤退化,影响农作物生长,还可能转移至水体和植物中造成进一步危害。
五、污染物的生物富集效应部分污染物会在环境中富集,并通过食物链逐级向上转移,最终积累到高级食物链中,造成食物链中生物的富集,例如水中生物体内富集的汞会对食肉动物和人类造成毒害。
六、污染物对生态系统的影响污染物对生态系统的危害是综合而复杂的,除了直接影响生物生长繁衍外,还可能破坏物种的生态平衡,导致生物多样性降低,影响整个生态系统的健康。
七、应对污染物的措施为了减少污染物对环境的危害,采取有效的污染物控制和治理措施至关重要。
这包括加强污染源监管、推动清洁能源发展、实施循环经济等举措,共同维护地球生态系统的可持续发展。
八、结论污染物在环境各圈层中的传播和效应是一个复杂的系统工程,需要全社会共同努力,科学合理地管理和应对污染物,以保护人类和生态环境的健康。
NSAttributedString以上是典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的概述,希望能为读者提供一些启发和思考。
有机磷农药的微生物降解
有机磷农药的微生物降解摘要:现今农业发展过程中应用最普遍,种类最多的农药是有机磷农药,虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果,但随着生物技术的卓越发展,微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。
针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法,希望促进农业的现代化发展。
关键词:有机磷农药微生物微生物源酶降解中图分类号:x592 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)004-089-02自1960年以来,众多国家开始限制、禁止使用有机氯农药,其逐步被有机磷农药所替代,有机磷农药具有广谱、高效等众多优点,但是随着农业的卓越发展,其被过多使用,产生的负面效应也日益突显,其不仅污染了水资源,而且致使残留在众多农产品中的农药严重超标,食品污染现象十分严重,最终威胁了人类的生存、发展,继而不利于社会的全面、协调与可持续发展。
至此,保护环境的时代背景下,有机磷农药的微生物降解问题备受世人关注,探究如何充分发挥微生物对降解有机磷农药的作用已成为环境保护的重大课题。
1 降解有机磷农药的微生物品种概述当前,我们主要是从被污染的环境介质(例如:被污染的泥土、土壤)中来获取高效降解菌。
现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。
真菌基于其较高的降解能力,人们十分关注,主要有:木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。
颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株,其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。
当温度高达28℃时,其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。
因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点,故在微生物降解过程中它具有极高的地位。
目前已经分离出的细菌有:芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。
例如:以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯酚是仅有的碳源的节杆菌属,其在5h内降解50mg/l的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。
有机磷农药残留微生物降解的研究现状
有机磷农药残留微生物降解的研究现状刘建利(北方民族大学生物科学与工程学院,宁夏银川750021)摘要:有机磷农药残留污染严重,微生物降解是治理有机磷农药残留的新技术,综述了降解有机磷农药残留的微生物种类、降解的机理、应用、存在的问题及今后研究方向。
关键词:有机磷农药;残留;微生物降解中图分类号:TQ458文献标识码:A文章编号:1004-874X (2010)02-0107-04Present situation and development of microbial degradation of organphosphorus pesticides residues in fruits and vegetablesLIU Jian-li(College of Biological Sciences and Engineering,North University for Nationalities,Yinchuan 750021China )Abstract :Organophosphate compounds (OPs)residues cause serious pollution problems.Microbial degradation is a kind of new technology to treat organophosphorous pesticides residues pollution in recent years.The present situation and development of the microbial degradation organophosphorous pesticides residues,such as the varieties of degrading microbes,the degrading mechanisms,and the application of degradation was summarized,and several problems and suggestions were put forward in this paper.Key words :organphosphorus pesticides;residues;Microbial degradation收稿日期:2009-09-21基金项目:宁夏自然科学基金(NZ0690)作者简介:刘建利(1973-),男,硕士,讲师,E-mail :gaoxytg@有机磷农药(organophosphorus pesticides,Ops )是农药中很重要的一类,具有高效的杀虫能力,为增加粮食生产、防治疾病传播作出巨大贡献。
有机磷农药的微生物降解技术
有机磷农药的微生物降解技术金潇,颜冬云,秦文秀(青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071)摘要:有机磷农药的微生物降解技术具有成本低、不产生二次污染等优点,逐渐为人们所关注。
为此,介绍了微生物降解的生物种类,并对其获得方法、降解机理、影响因素及基因工程菌的构建与应用等方面的研究进展进行了综述。
关键词:有机磷农药;微生物降解;影响因素;基因工程菌中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-060X(2011)09-0093-05Technology of Microbial Degradation for Organophosphorus PesticidesJIN Xiao,YAN Dong-yun,QIN Wen-xiu(College of Chemical Engineering and Environmental Sciences,Qingdao University,Shandong266071,PRC)Abstract:Technology of microbial degradation organophosphorus pesticides has gradually gathered significant environmental concerns for its low cost and no-secondary pollutions.This paper mainly introduced the biological species for microbial degradation,and the advances in obtaining methods of degrading microorganisms,degrading mechanism, influencing factors,construction and application of genetic engineering strains were summarized.Key words:organophosphorus pesticides;microbial degradation;influencing factor;genetic engineering strains有机磷农药(Organophosphorus pesticides,Ops)是一种在环境中广泛使用的杀虫剂,具有高效、广谱等优点,自20世纪60年代以来,逐渐取代了有机氯农药。
有机磷农药在土壤环境中的降解转化
现代农业2017年11期植保土肥有机磷农药在土壤环境中的降解转化林宇(海城市种子管理站,辽宁海城114200)[摘要]有机磷农药属于目前使用最为广泛的一类农药。
由于其在土壤中的残留会影响到人体的健康,因此研究有机磷农药在土壤环境中的降解转化对评价有机磷农药和改进有机磷农药有一定的积极意义,同时对消除土壤环境中的有机磷农药污染也具有一定意义。
因此,文章在了解有机磷农药性质的基础上分析其降解转化机制,并分析其三种降解过程,分别为光降解转化、化学降解转化、微生物降解转化三种。
[关键词]有机磷农药土壤环境降解转化目前市面上比较常见的有机磷农药有敌敌畏、对硫磷(1605)、甲拌磷(3911)、内吸磷(1059)、乐果、敌百虫等[1]。
有机磷农药大多呈油状或结晶状,工业品呈淡黄色至棕色,除敌百虫和敌敌畏之外,大多是有蒜臭味。
一般不溶于水,易溶于有机溶剂如苯、丙酮、乙醚、三氮甲烷及油类,对光、热、氧均较稳定,遇碱易分解破坏,敌百虫例外,敌百虫为白色结晶,能溶于水,遇碱可转变为毒性较大的敌敌畏。
1光降解光降解包含了光电离、光解离、光异构化等反应[1]。
这种光解反应与其他的化学反应不同,光解反应中的活化能影响体系吸收的光量子,光解反应的速率不会受到温度、光强度等方面的影响。
实际情况中,有机磷农药对光化学反应都会产生一定的敏感性,光解对于降解土壤中的农药有着十分重要的作用。
利用光降解成为有机磷农药在土壤环境中进行转化的一个重要方式,具体降解反应为:有机磷农药分子在受到太阳光的作用下,变成激发态分子,导致分子结构中的中键断裂。
由于有机磷农药对光的敏感程度比其他种类的农药要更加明显,因此被降解的效果更佳。
这是因为有机磷农药中的P-O键与P-S键的键能相对较低,更加容易吸收太阳光变成激发态分子,从而使得P-O 键与P-S键断裂的可能性增加,促使有机磷农药发生光解。
另外,除了太阳光作用,土壤中存在的各种氧化物会促使有机磷农药发生催化和氧化作用,例如土壤中普遍存在的铁离子、二氧化锑等,都能够促使有机磷农药发生降解。
《环境化学》第6章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
第一节 重金属元素(Heavy Metals)
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
6-3
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
一、汞 (Hg) Mercury
1. 环境中汞的来源、分布与迁移
6-22
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
第一节 重金属元素(Heavy Metals)
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
6-23
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
三、铬 Chromium
1. 来源与分布
1953年在日本熊本县水俣湾附近的渔村,发现一种 中枢神经性疾患的公害病,称为水俣病。经过十年研究 于1963年从水俣湾的鱼、贝中分离出CH3HgCl结晶。并 用纯CH3HgCl结晶喂猫进行试验,出现了与水俣病完全 一致的症状。1968年日本政府确认水俣病是由水俣湾附 近的化工厂在生产乙醛时排放的汞和甲基汞废水造成的。 这是世界历史上首次出现的重大重金属污染事件。
6-11
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
甲基钴氨素的再生:水合钴氨素(H2OCoB12+)被辅 酶FADH2还原,使其中钴由三价降为一价,然后辅酶甲 基四氢叶酸(THFA-CH3)将正离子CH3+ 转移给钴,并从 钴上取得两个电子,以CH3-与钴结合,完成了甲基钴 氨素的再生,使汞的甲基化能够继续进行。
有机磷农药的微生物降解研究进展
有机磷农药的微生物降解研究进展摘要:有机磷农药的广泛和大量使用给环境带来了越来越多的危害,作为有机磷农药的主要降解方式之一,微生物降解发挥着重要的作用。
从有机磷农药降解微生物的种类、降解机理和途径、影响微生物降解有机磷农药的因子、微生物降解有机磷农药的途径,并探讨有机磷农药微生物降解的发展趋势和研究展望。
关键词:微生物降解有机磷农药研究展望前言:农药是确定农业稳定,丰产或者不缺产的重要生产资料。
但农药一方面残留在农产品中,对人体有害?另一方面,在环境中不断积累,带来了日益严重的环境与生态问题。
农药的负面效应很多,但总体来说仍是功大于过,而且在未来农业可持续发展战略中,农药将继续挥作用。
因此现在摆在我们面前的问题是如何尽可能降低农药的负面效应【1】。
有机磷农药的降解主要有生物降解、光化学降解、化学降解等方式,其中生物降解的作用占重要地位。
生物降解特别是微生物降解被认为是一种有效的措施,利用微生物或微生物产品来降解污染物的生物修复方法具有无毒、无残留、无二次污染等优点,是消除和解毒高浓度的农药残留的一种安全、有效、廉价的方法。
自20世纪60年代有机氯农药在世界范围内受到限制,随之是有机磷农药的发展,到目前有机磷农药已成为应用广泛、品种最多的农药。
有机磷农药容易降解,对环境的污染及对生态系统的危害和残留没有有机氯农药那么普遍和突出,且具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择作高、药害小、在环境中降解快、残毒低等优点。
它的降解一直是国内外学者研究的热门方向。
1、有机磷农药的生产和使用现状随着科技的发展和进步,对农药的需求在一定程度上有所减少,但有机磷等农药在农业上的生产与应用仍占据重要地位。
目前,包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内,世界上的有机磷农药已达150 多种,中国使用的有机磷农药有30 余种。
按照毒性大小常分为 3 大类:1.剧毒类,如甲拌磷、内吸对硫磷、保棉丰、氧化乐果等;2.高毒类,如甲基对硫磷、二甲硫吸磷、敌敌畏、亚胺磷等;3.低毒类,如敌百虫、乐果、氯硫磷、乙基稻丰散等。
关于微生物降解有机磷农药的研究进展(修改版1)
微生物降解有机磷农药的研究进展作者:学号:班级:摘要:本文综述了近年来有关降解有机磷农药的微生物种类,影响降解的因子,降解有机磷农药的机理的前沿研究进展。
关键字:有机磷农药微生物降解研究展望降解机理农药是农业生产中一种重要的生产资料,在农业生产中得到广泛的应用,对于提高作物产量,减少病虫害有着十分重要的作用。
而有机磷农药作为一种广谱农药,具有药效好、防治范围广、成本低、选择作用高等优点成为目前世界上应用最为广泛、品种最多的农药。
但是,随着有机磷农药的广泛使用,大量农药进入环境,对土壤、水体都造成严重污染,并通过食物链在动物人体体内蓄积,从而致畸、致癌、致免疫力下降,对人体健康构成威胁。
所以如何对土壤、水体中的残余有机磷农药进行降解和消毒,阻断其进入食物链进而危害人体健康具有十分重要的现实意义。
下面,笔者将会对近年来微生物降解有机磷农药的研究进展进行简要论述。
1有机磷农药的种类和危害目前,包括杀虫剂、除草剂、杀菌剂在内,世界上的有机磷农药已有150多种,在中国使用的有30余种。
按毒性大小可分为三大类:(1)剧毒类,如甲拌磷、内吸磷对硫磷等(2)高毒类,如甲基对硫磷、二甲硫吸磷,敌敌畏等(3)低毒类,如敌百虫、乐果、乙基稻丰散等。
有机磷农药具有烷基化作用, 进入生物体后可与体内的胆碱酯酶结合, 形成较稳定的磷酰化胆碱酯酶, 使胆碱酯酶失去活性, 丧失对乙酰胆碱的分解能力, 造成体内乙酰胆碱的蓄积, 引起神经传导生理功能的紊乱, 使动物和人体产生中毒症状, 甚至引起死亡。
2 降解有机磷农药微生物种类生态系统中存在大量的微生物,因为它们具有种类多、分布广、易变异、生化适应力强等特点而一直为众多的研究污染治理的学者所关注。
自然界中存在许多细菌、真菌、放线菌和藻类等微生物都对有机磷农药有降解能力。
其中, 细菌由于其生化的多种适应能力以及易诱发突变菌株, 在降解有机磷农药的微生物中占有重要地位, 因对细菌的研究较为深入; 真菌因其卓越的降解有机磷农药能力正逐渐引起重视, 但总体上发展不如细菌; 而放线菌和藻类的研究则相对较少。
农药在环境中的光化学分解作用
农药在环境中的光化学分解作用
农药是一种重要的农作物保护剂,强大的植物保护能力能有效地控制和消灭害虫。
然而,由于长期不当使用,农药会在环境中胡乱污染,严重地影响着生态系统的健康。
但由于农药的化学结构,如何处理农药污染是一个日益成为关注的热点。
农药在环境中的光化学分解作用,可以对农药污染的问题提供一种有效的解决方法。
光化学分解是一种物理-化学反应,它能够将复杂的有机物质以更简单的有机物质或无机物质进行转化。
光照反应伴随着活性物质,如氧,氢氧化物,臭氧等的产生,这些活性物质会吸附在气体表面,将有机物转化为无害的物质。
农药的光化学分解有好处也有缺点,它们可以有效地分解可以抗微生物作用的一些类型的有机物质,但是,它们也会分解出有毒物质,如氯气、二氧化氯和硫酸根等有毒物质。
会严重污染环境,会有害人类健康和生态系统。
因此,在农药光化学分解过程中,应避免活性物质过多并尽量减少有毒物质的排放。
有关部门应加强对土壤和水源的监测,加强检测能力,尽早发现污染,减少污染程度。
同时,也应加强农药的监控,建立相应的监管制度,以减少农药的污染。
总之,农药的光化学分解可以是一种相对安全有效的解决方法,但如果没有正确的管理,也可能成为对环境的污染源。
因此,要充分利用农药光化学分解的优势,有效避免污染,使其价值得到最大程度的发挥。
同时,也需要强化监管,维持环境的健康,保护生态系统。
环境化学课后答案(戴树桂)主编-第二版(4-7章)
第四章土壤环境化学1.什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。
根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
(1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。
(2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。
南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏,导致晶格中Al3+释放出来,变成代换性Al3+,增加了土壤的潜性酸度,在一定条件下转化为土壤活性酸度,表现为pH值减小,酸度偏高。
2.土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。
土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能:(1)土壤溶液的缓冲性能:土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。
以碳酸及其钠盐为例说明。
向土壤加入盐酸,碳酸钠与它生成中性盐和碳酸,大大抑制了土壤酸度的提高。
Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3当加入Ca(OH)2时,碳酸与它作用生成难溶碳酸钙,也限制了土壤碱度的变化范围。
H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质,具有缓冲作用,如氨基酸既有氨基,又有羧基,对酸碱均有缓冲作用。
(2)土壤胶体的缓冲作用:土壤胶体吸附有各种阳离子,其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。
对酸缓冲(M-盐基离子):对碱缓冲:Al3+对碱的缓冲作用:在pH小于5的酸性土壤中,土壤溶液中Al3+有6个水分子围绕,当OH-增多时,Al3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H+,中和OH-:2Al(H2O)63++ 2OH-[Al2(OH)2(H2O)8]4+ + 4H2O3.植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么?不同种类的植物对重金属的耐性不同,同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。
3农药的降解和环境归趋
A /B
0.38 0.96 1.0 1.2 5.2 8.7
• 哺乳类动物代谢的重要部位是肝,肝中 多功能氧化酶的活性最强。
• 不同结构的农药、不同种属的动物、不 同的酶系产生不同的代谢物,性别也有 影响。反刍动物与其它动物的代谢就不 同。还原代谢NO2→→→NH2
3、农药在其它动物体内的代谢
• 水生动物----鱼类:水中摄取、食物链摄取、 表面吸附等。有些可以富集。鱼体内
• 以原形排出体外 • 与生物体内的物质糖、蛋白质、氨基酸、
硫化物结合起来形成大分子,称为轭合 反应。
三、农药的光分解
• 消光作用和消光物质 • 光敏作用和光敏物质Байду номын сангаас
四、农药的生物富集
• 生物从生活环境与食物中不断吸收低剂 量的农药,逐渐在体内积累浓缩的过程, 称为生物浓缩或生物富集。是处于生物 链高位的动物受农药污染和危害的原因 之一,是评价农药生态环境安全性的主 要指标。
4、农药对环境的污染
• 农药对大气的污染 • 农药对水体的污染 • 农药的对土壤的污染
• 在田间喷洒农药时,药剂的微粒在空气中飘浮 造成对大气的污染。有机CI中,DDT、六六六、
荻氏剂等大部分能被漂浮的粒子所吸附。大气
的污染也可能由于农药厂废气污染。日本使用
有机磷农药在土壤环境中的降解转化_方晓航
有机磷农药在土壤环境中的降解转化
方晓航 , 仇荣亮
(中山大学环境科学系 ,广州 510275)
摘 要 :有机磷农药是世界上应用最广泛的农药种类之一 ,它属于比较容易降解的 、对环境污染较小的农药 。从有机磷农药的性质 出发 ,着重讨论了有机磷农药的水解 、光解和微生物降解 ,这也是有机磷农药在土壤中的主要降解转化过程 。
响 ,当农药浓度过高 ,对微生物的毒性越大 ,可使微生 物的数量显著下降 。而当农药浓度过低时 ,由于微生 物生长的碳 、氮源不足 ,抑制了微生物的生长 ,从而抑 制有机磷农药的微生物降解 ,刘玉焕等[20 ]实验证实乐
果浓度在 0. 2 %时微生物降解的效果最好 ,而在 0. 1 % 和 0. 5 %则呈下降趋势 。王永杰等[21 ] 也推断在自然
有机磷农药在土壤环境中的降解转化 方晓航 ,等
制作用 ,从而对微生物体内酶和土壤中的游离酶产生 抑制作用 ,但有机磷农药能促进土壤中一些微生物 (如
细菌 、真菌和放线菌等) 的生长并抑制一些微生物 (如
固氮菌) 的生长 ,所以随着细菌 、真菌和放线菌数量的
增多以及农药浓度的减少 ,酶的活性也就提高了 。有 机磷农药在土壤中的微生物降解还受到农药浓度的影
环境中 ,有机化合物的浓度极低可能是限制其生物降
解的一个主要因素 。
2. 3. 2 降解有机磷农药的微生物种类 一种有机磷农药可被多种的微生物降解 ;同时 ,一
种微生物也可对多种的有机磷农药进行降解 。因此 , 土壤中的微生物的数量和种类对于有机磷农药的降解
有机磷农药的光催化降解主要是在羟基的作用下键的断裂因此在有机磷农药的光催化降解过必须存在的两个必要物质是o2也证实在有机物的光催化降解过程中活性物有机磷农药微生物降解的机制有机磷农药被微生物降解是它们在土壤中转化的另一个重要的途径有机磷农药的微生物降解主要存在以下过程一种是微生物本身含有可降解该农药的酶系基因当有机磷农药进入土壤后微生物马上能产生降解有机磷农药的降解酶在这种情况下降解菌的选育较为容易另一种是微生物本身并无可降解该有当农药进入环境以后由于微生物生存的需要微生物的基因发生重组或改变产生新的降等认为当微生物对有机化合物的降解作用是由其细胞内的酶引起时微生物降解的整个过程可以分为三个步骤首先是化合物在微生物细胞膜表面的吸附这是一个动态平衡
有机磷农药在蔬菜和土壤中的降解规律研究
2 无公害蔬菜对农药残留的要求
随着科学技术的发展,人民生活水平的提高,当今国内外对生产、供应无公 害蔬菜和绿色食品十分关注。 在蔬菜的生产中,人们对生态环境的认识不断深化 和提高,普遍注意到工业污染、农药、化肥中的硝酸盐,通过食物链进入人体, 会造成一定的危害甚至会危及生命。为此,人们对蔬菜质量的要求越来越严格, 生产绿色蔬菜的呼声也越来越高,无公害蔬菜的生产和供应受到各级政府的高 度重视和广大群众的欢迎[8]。2001 年 4 月,经国务院批准,农业部启动了“无 公害食品行动计划” ,并在全国建立了众多无公害蔬菜生产基地。因此,推广无 公害蔬菜生产势在必行, 这不仅是满足城乡人民对洁净菜篮子的需要,而且也是 关系到千家万户乃至子孙后代的千秋大业。
Major: Environmental Science M.S. Candidate: Yang Huai-jin Supervisor: Prof. Ye Zhi-xiang
Abstract
Organophosphorus pesticide residues including dimethoate and dichlorvos, in vegetable samples and soil samples, were extracted by microwave heating and determined by the quantification carried on the gas chromatography using FPD as detector. The retardation kinetic model, nonlinear kinetic model and self-adaptive nonlinear kinetic model, were first applied to describe the degradation regularity of organophosphorus pesticides (dimethoate and dichlorvos) in vegetable and soil, and the parameters in every models were also optimized by immune evolutionary algorithm (IEA). The obtained results in the present work were illustrated as follows: It was found that the relative standard deviations on the determined contents of dimethoate and dichlorvos in vegetable samples and soil samples, were 2.3~4.3%, and their recoveries were 84.0~104.8%, showing that the extraction by using microwave irradiation and the detection by FPD equipped on GC method were able to meet the analysis of organophosphorus pesticide residues. The self-adaptive nonlinear kinetics model could simulate the degradation regularity of dimethoate existed in spinach from the plastic shed, and the nonlinear kinetic model could simulate those from the field. The retardation kinetic model
有机磷农药的代谢
有机磷农药的代谢
有机磷农药是一类广泛应用于农业生产中的农药,其代谢过程对于了解其毒性和环境归趋具有重要意义。
有机磷农药在生物体内的代谢主要包括氧化、加水解和脱甲基等反应。
其中,氧化反应是代谢过程中最为重要的一环,通过细胞色素P450酶的介导实现。
同时,有机磷农药的代谢也与细菌、真菌等微生物有关,这些微生物能够降解有机磷农药,减少其对环境的影响。
最近的研究表明,有机磷农药的代谢还与某些基因的表达密切相关,这为进一步研究有机磷农药的毒性和环境归趋提供了新的思路。
- 1 -。
农药氧化还原
农药氧化还原是指在农药应用过程中,农药分子或其降解产物在环境中发生氧化还原反应,导致农药活性降低或消失。
这种现象会影响农药的药效和持效期。
氧化还原反应在这个过程中起着关键作用。
农药氧化还原过程主要包括以下几个方面:1. 氧化:农药分子在环境中与氧气或其他氧化剂接触时,分子中的某些原子氧化数升高,从而失去活性。
例如,有机磷农药在接触空气中的氧气时,会发生氧化反应,生成磷酸酯降解产物,从而降低农药活性。
2. 还原:农药分子在环境中与还原剂接触时,分子中的某些原子氧化数降低,从而恢复活性。
例如,一些有机磷农药在土壤中与还原性物质接触时,可以发生还原反应,重新生成农药分子,延长其在环境中的持效期。
3. 氧化 - 还原循环:农药分子在环境中不断经历氧化和还原过程,使其活性发生变化。
这个过程可以促使农药在环境中逐渐降解,从而降低对生态环境和人类健康的风险。
4. 影响因素:农药氧化还原过程受多种因素影响,如环境条件(温度、湿度、光照等)、土壤性质、农药分子结构等。
这些因素相互作用,影响农药在环境中的降解速率和持效期。
为了提高农药的药效和减少环境风险,科研人员一直在研究农药氧化还原过程中的机理,以寻找抑制氧化还原反应的方法。
这些方法包括:1. 优化农药分子结构:设计具有较高稳定性和抗氧化性能的农药分子,降低其在环境中的氧化还原速率。
2. 添加保护剂:在农药制剂中加入抗氧化剂或还原剂,提高农药的稳定性,降低其氧化还原程度。
3. 改进施药技术:采用精确喷洒、避光储存等方法,降低农药在环境中的暴露程度,减少氧化还原反应的发生。
4. 选择合适的使用环境:根据农药的氧化还原特性,选择适宜的环境条件进行施药,降低氧化还原反应的影响。
农药氧化还原反应是一个复杂的生物化学过程,涉及多种因素和反应机制。
通过深入研究这一过程,可以为农药的研发、生产和应用提供科学依据,从而提高农药的药效并降低环境风险。
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磷和敌敌畏是经常使用的 2 种有机磷农药 , 笔者对其在环
境 中的降解转 归进 行 了研 究 , 旨在 了解其 环境 行 为 , 为农 药 污染 的消除 提供依 据 。
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安徽农 业科学 , u a o n u A r S i2 0 .6 1 )4 4 — 6 9 J rl f h i g . c. 0 8 3 ( 1 :6 8 4 on A i 4
责任 编辑 王 淼 责 任校 对 况玲玲
2种有机磷农药在环境 中的降解转归
姚杰 - 铁兵 , , 刘 程莹1 , 汤锋2 " 殷俊 t , 德2 峰 2
(. 1 安徽国家农业标 准化与监测 中心 , 安徽合肥 205 ;. 30 12 安徽农业大学资环学院 , 安徽合肥 2O3 ) 306 摘要 有机磷 农 药降解 转归正 受到越 来越 多地关 注 。 文介 绍 了 2 有机 磷农 药 乙酰 甲胺 磷 和敌 敌畏 在环 境 中的 降解 转 归 , 该 种 讨论 了 光 降解的研 究成 果 , 出了其 今后 光 降解的研 究 方向 。 提 关键词 乙酰 甲胺磷 ; 敌畏 ; 敌 降解 转归 ; 光降 解 中 图分 类号 ¥ 8 . 3 文献 标识 码 A 42 + 3 文章 编号 0 1— 6 1 2 0 ) 10 6 8 0 57 6 1(08 1—4 — 2 4
量 为 00 3m /k ) 吸人 蒸 汽 时 引起 影 响 的最 低 剂 量 为 .3 g( d ;
00 8 00 0mg( g 。 . - .3 /k/ 2 d)
敌敌 畏是 广谱 性 杀虫 杀 螨剂 , 咀嚼 口器 和刺 吸 口器 对 害 虫都 有 效 。 害虫 具 有触 杀 、 对 胃毒 和 熏 蒸作 用 , 触杀 作 用 比敌百 虫 大 7 ; 倍 其蒸 气 压 较 高 , 蒸作 用 强 , 害 虫击 倒 熏 对
.
psc e ( eht add h r s i t ni n et e t dcd A dters rhrsl f ht e aao e i USd T e et i a p a n i l o)n h ev om n w r ir ue. n ee c eu s o dg dt nw r d CS . h id c e co v e r e no h a top o r i e S e
De r d i ps g a at onLa eofTwoO r an ph p r sPe tcd si h vion e g o os ho a sii e nt eEn r m nt
Y 0 Je t I (h a o a C n r f gi l r a dri t n n prio ( n u )H f , n u 2 0 5) A i e a r e t n l e t r u u l tn a z i d u e s n A h i, e iA h i 3 0 1 l N i e oA c t aS 1 d ao a S v i e
品 既具 有 甲胺 磷 优越 的 药效 , 是环 保 高效 、 毒 、 残 留 又 低 低
由于 乙酰 甲胺 磷 和敌 敌 畏具 有 低毒 高 效等 优 点 , 害 在 虫 防 治工 作 中发 挥 着 日益重 要 的作 用 【 但 是 大量 使 用 乙 3 1 , 酰 甲胺磷 和敌敌畏还是 对环境造成 一定 的影 响 。 乙酰 甲胺 磷 和 敌敌 畏 是 有 毒农 药 中最 普 通 的种类 , 虽然 它们 的 大量 使用 提高 了作 物的产量 , 通过对 2 但 种有机 磷农 药 的毒性 研 究 发现 它们 具有烷 应用范 围 乙酰 甲胺磷 (cp a ) 中文化 学名 称 : S 二 甲基 - ae h t , e 0, - N一
棉 花 、 稻 、 蔗 等作 物 害虫 的防 治 。 敌 畏对 高 粱极 易 产 水 甘 敌 生 药害 , 能使 用 。 不
2 研 究现状
乙酰基一 硫代磷 酰胺 ( ctpopo io icai 0, A e l shmmdto c S yh hi d d e yet )俗名高灭磷 , i t ls r, m h e 是甲胺磷的乙酰化衍生物 。 该
Absr t tac Th g a to a s fog n p o p o u e tcd sa q ie r ndmoe atnin De a ainlps ft ra o h s h r s ede rdainlp eo ra o h s h r sp siie c ur smoe a r t to e r g d to a eo woo g n p o p o u
有机磷农药是当今农药 中的主要类别 , 一直在 国内外
大量 生产 和广 泛使 用 , 品 已达 10多种 I 我 国使 用 的约 商 5 l I , 有 3 种, 0 包括 杀虫 剂 、 剂 、 菌剂 等 。 除草 杀 在我 国 , 机磷 杀 有 虫剂 占所有 使用农 药 的 7%以上 [ 由于有 机磷农 药 活性 相 0 2 1 。 对较 高 , 易水 解 , 且 因此 逐步 取 代 了有 机氯 农 药 。 乙酰 甲胺
r s ac r n fp oo e r d to ft ra o h s h rsp siie spu r r e e r hte do h td ga aino woog n p o p ou e t d swa towad. c f K e r Ac p ae Diho o ; g a ainlps ; h td ga ain y wo ds e h t; c l r s De r d to a e P oo e d t v r o