苯达松作为一种广泛使用的除草剂,其在土壤中的环境行为是环境科学和土壤学研究的重要内容。本研究由戴庆丽、马鑫等学者进行,针对苯达松在不同土壤类型中的吸附与淋溶特性进行了深入探究,以期明确其在土壤环境中的迁移规律。
实验采用了批量平衡振荡法和土柱淋溶法。批量平衡振荡法是一种测定农药在土壤中的吸附特性的重要技术,通过在一定条件下震荡农药溶液和土壤的混合物,达到吸附平衡后,测定平衡溶液中农药的浓度来计算吸附参数。土柱淋溶法则是模拟农药在土壤中的迁移过程,通过向土柱中加入农药溶液,然后用不同体积的水淋洗,收集淋洗液并分析其中的农药含量,进而了解农药在土壤剖面的迁移情况。
研究选取了三种典型土壤:安徽宣城的红壤、亳州的潮土和砀山的砂土。红壤是一种铁铝质土壤,富含铁铝氧化物,pH偏酸性;潮土是一种湿润地区的沉积土壤,具有较好的保水保肥能力;砂土以沙粒为主,保水保肥能力较差,pH可能偏中性或偏碱性。通过在不同pH条件下的吸附试验,研究得到了苯达松在这三种土壤中的吸附等温线,可以发现吸附特性更符合线性方程。
研究结果表明,苯达松在三种土壤中的吸附系数(Kd值)分别为0.981-1.096、0.611-0.882和0.455-0.566,吸附性大小顺序为砀山砂土<亳州潮土<宣城红壤。这说明了土壤有机质含量和土壤粘粒含量与苯达松在土壤中的吸附性存在显著的正相关关系,因为有机质和粘粒具有较高的比表面积,能够提供更多的吸附位点。
此外,通过计算吸附自由能,研究发现苯达松在三种土壤中的吸附机理主要是物理吸附,吸附自由能为-2.040~-3.297kJ•mol^-1,负值表明吸附过程是自发的。
土柱淋溶实验表明,苯达松在土壤中具有较强的淋溶性,且在砂土、潮土和红壤中的最大滞留深度分别为25-30cm、25-30cm和15-20cm。淋溶性大小顺序为砀山砂土>亳州潮土>宣城红壤,与吸附试验的结果一致。这表明,土壤类型会影响苯达松的淋溶行为,有机质含量较低、粘粒含量少的砂土淋溶性更强,而有机质含量较高、粘粒含量多的红壤则淋溶性较弱。
综合以上研究结果,可以得出农田土壤中使用苯达松会增加其对地下水污染的潜在风险,尤其是在砂土较多的地区。因此,对苯达松的使用需要谨慎管理,以减少其对环境的负面影响。
文章还提出了研究中存在的问题和未来研究方向,比如土壤微生物对苯达松吸附和淋溶的影响,不同气候条件和土壤水分管理对苯达松迁移规律的影响等,这些都是未来需要进一步探讨的研究领域。
本研究不仅为理解苯达松在土壤中的环境行为提供了科学数据,也为土壤中农药的合理使用和管理提供了理论依据,对环境保护和农田管理具有重要的指导意义。