猪粪溶解性有机物对紫色土中抗生素迁移的影响

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作   者：

罗芳林;  刘琛;  唐翔宇;  杨红薇; 

作者机构：

西南交通大学地球科学与环境工程学院;  中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所; 

关键词：

猪粪溶解性有机物;  淋溶;  氟苯尼考;  吸附-解吸;  紫色土;  诺氟沙星; 

期刊名称：

中国环境科学

基金项目：

有机肥源抗生素在紫色土农田和果园中的迁移规律研究

i s s n：

1000-6923

年卷期：

2020 年 009 期

页   码：

3952-3961

摘   要：

以川中丘陵区广泛分布的石灰性紫色土(坡耕地与果园土)为研究对象,通过批量平衡与填装土柱实验研究了猪粪溶解性有机物(DOM)对氟苯尼考(FFC)与诺氟沙星(NOR)在土壤中吸附-解吸和淋溶特性的影响.结果表明:FFC在紫色土中吸附较弱(Kf=0.34L/kg(坡耕地)和0.85L/kg(果园土))且存在解吸负迟滞现象.当它随猪粪DOM(50~200mg C/L)同时进入土壤时,FFC在两种土壤中的吸附都显著增加(P<0.05),而猪粪DOM(200mg C/L)预先与土壤发生作用的情况对FFC的吸附促进作用则明显减弱,表明两者对土壤吸附点位存在竞争的同时,猪粪DOM主要以共吸附机制促进FFC在土壤中的吸附;NOR吸附性很强(Kf=405.4L/kg(坡耕地)和516.7L/kg(果园土)),猪粪DOM也能促进NOR在坡耕地土壤中的吸附,而对果园土壤的影响不显著.在20mm/h模拟降雨强度下获得的土柱淋溶穿透曲线表明,FFC极易迁移,在坡耕地土柱中与水流示踪剂Br-几乎同时穿透,其淋溶总量比果园高11.03%~23.39%;NOR未发生穿透,且96.2%~98.6%残留集中分布在0~3cm表层土壤中.与批量平衡实验结果一致,猪粪DOM使FFC穿透时间延迟0.07~0.13孔隙体积,土柱中残留量增加15.21%~25.96%,而对NOR的淋溶没有影响.FTIR与三维荧光光谱分析表明,猪粪DOM主要由酪氨酸和色氨酸组成,在水相中易与FFC形成复合物.综上,对于弱疏水型抗生素,粪源DOM可通过共吸附机制增加抗生素在土壤中的持留,从而减少其淋溶迁移,而对于强吸附性疏水型抗生素则影响不显著.