活性炭吸附氯化苦，活性炭具有吸附能力，可用于增強土壤中農(nóng)藥等揮發(fā)性有機污染物的隔離作用。氯化苦是許多水果和蔬菜作物生產(chǎn)的重要土壤熏蒸劑，但必須盡量減少其排放，以減少排放風險和空氣污染。本研究的目的是確定活性炭吸附氯化苦的能力以及活性炭修復土壤對氯化苦排放，土壤氣相濃度，土壤降解和氯化苦生物活性控制土壤害蟲的影響。

　　活性炭是一種富含碳的多孔材料，通過特殊方法生產(chǎn)活化其作為土壤改良劑，其預期用途而區(qū)別于其他炭。這類活性炭是通過在有限或無氧條件下加熱有機物質(zhì)來生產(chǎn)的。一些研究表明，土壤中的活性炭可以增強有機污染物的隔離作用。例如，活性炭修正案能夠?qū)⑤�去津固定在受污染的土壤中。此外，活性炭可用作土壤改良劑，以減少西瑪嗪對水生環(huán)境的潛在環(huán)境風險，草甘膦，(4-氯-2-甲基苯氧基)乙酸(MCPA)，2,4-二氯苯氧基)乙酸(2,4-D)和乙草胺。一些研究表明，在低溫下產(chǎn)生的特制活性炭，如果在土壤正確應用，可用于延長農(nóng)藥的效果，同時控制它們的潛在污染是有用的。

　　氯化苦具有快速擴散通過農(nóng)業(yè)土壤和選擇性毒性到土壤傳播的病原體，雜草和害蟲。對于其廣泛的殺生物性質(zhì)，氯化苦今天用作植物前土壤熏蒸劑主要在高值園藝作物如草莓，辣椒和蔬菜。氯化苦也已被確定為甲基溴的可接受替代品，由于其對平流層臭氧的影響，甲基溴被逐步淘汰為土壤熏蒸劑。然而，由于其高揮發(fā)性，氯化苦在施用于土壤后易受快速排放損失。與其他熏蒸劑一樣，高水平的氯化苦排放可能危及人體健康，也會導致空氣中揮發(fā)性有機化合物對空氣質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。氯化苦是一種強大的眼睛刺激物，其作用在暴露后隨時間減少。吸入氯化苦引起危險，長時間接觸會導致呼吸困難。據(jù)報道，氯化苦可誘導人視網(wǎng)膜色素上皮細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激。

　　活性炭中的氯化苦降解

　　進行實驗室孵育實驗以確定活性炭修正對氯化苦降解的影響。用活性炭以0,2和5%(w/w)的比率修正12.5%含水量(w/w)的土壤。將8克改良的土壤置于20mL透明頂空小瓶中，向每個小瓶中加入5μL含有150g L-1氯化苦的乙酸乙酯。土壤中氯化苦的初始濃度為93.75μgg -1。在熏蒸施用后立即用鋁蓋和特氟隆面隔膜密封小瓶。然后將處理過的小瓶倒置并置于30℃的培養(yǎng)箱中。在孵育1,3,5,7和10天后，從培養(yǎng)箱中取出來自每個處理的三個重復樣品并立即儲存在-80℃直至氯化苦濃度分析。使用與土壤樣品相同的方法從土壤樣品中提取和分析氯化苦以進行殘留物測定。

　　圖1.吸附配置。

　　活性炭吸附實驗

　　將0.15g活性炭或生物炭稱入20ml透明頂空小瓶中。將三次重復(每次總共6個小瓶)放入容器中。容器由兩個不銹鋼圓柱形盒子構成，每個15厘米內(nèi)徑和4厘米高(圖1)。將5mL純氯化苦液體注入20ml透明頂空小瓶中并放入容器中以產(chǎn)生飽和蒸氣相。將小瓶放入容器后，用鋁帶密封容器。然后將容器置于溫度穩(wěn)定在30℃的培養(yǎng)箱中。孵育3,6,9,12和24小時后，從培養(yǎng)箱中取出容器。打開容器并在通風櫥中通風約30分鐘。然后使用與已經(jīng)描述的相同的方法分析活性炭炭或生物炭。

　　圖2.活性炭和生物炭上氯化苦的吸附量。

　　活性炭對氯化苦的吸附能力

　　吸附在活性炭或者生物炭上的氯化苦量隨著時間的增加而增加(圖2)。在培養(yǎng)9小時后，氯化苦吸附到活性炭上的量沒有顯著變化。本研究中使用的活性炭的最大吸附容量小于5mg氯化苦g-1。相反，吸附在生物炭上的氯化苦的吸附量為188mg氯化苦g-1在孵育后24小時，這顯著高于活性炭。氯化苦遇到活性炭時必須同時發(fā)生吸附和降解。氯化苦動力學吸附到活性炭上的量是吸附和降解之間的平衡。在活性炭或未知組分的功能表面基團與氯化苦完全反應后，吸附在活性炭上氯化苦量可達到穩(wěn)定的最大值，氯化苦在實驗中保持飽和狀態(tài)。

　　總之，活性炭對土壤的修正減少了氯化苦的排放。通過與活性炭的功能性表面基團反應，加入活性炭可以加速氯化苦的降解。土壤氣相中的氯化苦濃度降低，特別是在土壤頂部5cm處，本研究表明，當活性炭修正率小于1%(按重量計)時，對病原體和線蟲控制沒有負面影響。因此，作為肥料或減少氯化苦排放的方法，建議將活性炭修正率1%用于將用氯化苦熏蒸的油田。這些發(fā)現(xiàn)將有助于建立活性炭在土壤熏蒸中的使用指南。

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