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        三嗪類除草劑污染現(xiàn)狀、毒性及環(huán)境修復(fù)研究進(jìn)展

        2025-03-04 00:00:00萬紅友李心茹

        摘 要:為減少病蟲害發(fā)生,農(nóng)藥被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動.三嗪類除草劑從20世紀(jì)50年代使用以來,常被用于玉米、高粱等作物.該類除草劑具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、半衰期長、難降解等特點,帶來糧食安全問題和土壤污染風(fēng)險,對動物和人類造成生殖毒性,被列入3類致癌物清單.深入研究其環(huán)境行為,探索有效去除方法,對環(huán)境保護(hù)具有重要意義.對三嗪類除草劑污染現(xiàn)狀、毒性進(jìn)行綜述,總結(jié)現(xiàn)有處理技術(shù)的優(yōu)勢與局限性,并對未來的研究進(jìn)行展望,為后續(xù)三嗪類除草劑的監(jiān)測和治理提供參考和建議.

        關(guān)鍵詞:三嗪類除草劑;環(huán)境污染;修復(fù)技術(shù);高級氧化;微生物降解

        中圖分類號:X502""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1000-2367(2025)02-0131-08

        三嗪類除草劑是含有3個氮原子的六元雜環(huán)化合物,又被稱為三氮苯類除草劑,一共有36種,按照其三氮苯環(huán)上取代基R1的差別,可以分為3大類:“津”“凈”和“通”,常見的有西瑪津、阿特拉津、撲草凈、特丁津等1(見表1).在19大類除草劑中,三嗪類除草劑的用量僅次于苯氧乙酸類,位居世界第二.大量使用農(nóng)藥會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害,從而給人類健康帶來風(fēng)險.

        三嗪類除草劑在有效去除雜草的同時,化學(xué)穩(wěn)定性極強,能長期存在環(huán)境中.例如阿特拉津(C8H14ClN5),又名莠去津,在水中半衰期30~100 d,在土壤中半衰期18~148 d,毒性作用主要是由三氮苯環(huán)上的氯原子發(fā)揮,在自然環(huán)境中轉(zhuǎn)化主要依靠化學(xué)以及生物降解,降解產(chǎn)物有脫乙基阿特拉津(DEA)、脫異丙基阿特拉津(DIA)、脫乙基脫異丙基阿特拉津(DDA)和羥基阿特拉津(ATZ-OH)[2,其中DEA、DIA和DDA的結(jié)構(gòu)中依舊含有氯原子,毒性效應(yīng)同本體類似,同樣對生態(tài)環(huán)境造成破壞.通過生物富集作用干擾人類內(nèi)分泌系統(tǒng),導(dǎo)致異常生理現(xiàn)象,甚至可能導(dǎo)致乳腺癌,對人體健康構(gòu)成極大威脅3.由于該類除草劑及部分降解產(chǎn)物損害植物免疫系統(tǒng)4且對人類有致癌風(fēng)險,歐盟于2003年開始禁止阿特拉津的使用,于2007年停止在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用三嗪類除草劑,而我國仍在大量使用.因此,監(jiān)測該類除草劑的環(huán)境濃度,尋求有效的降解方法對于環(huán)境安全和人類健康至關(guān)重要.圖1(本圖由Figdraw繪制)顯示了阿特拉津的環(huán)境行為.

        本文系統(tǒng)梳理了三嗪類除草劑在環(huán)境中的污染問題,在此基礎(chǔ)上,對其生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行分析.進(jìn)一步對比研究近年來針對三嗪類除草劑的降解技術(shù),評估它們的優(yōu)勢和局限性.最后,基于當(dāng)前的研究進(jìn)展和存在的挑戰(zhàn)提出了對未來研究方向的建議,期望對推動該領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新起到指引作用.

        1 三嗪類除草劑的污染現(xiàn)狀

        美國是最早對水體中阿特拉津進(jìn)行監(jiān)測的國家,鑒于阿特拉津嚴(yán)重的危害性,規(guī)定一級飲用水中所含阿

        收稿日期:2024-09-02;修回日期:2024-10-26.

        基金項目:國家自然科學(xué)基金(42277394).

        作者簡介(通信作者):萬紅友(1977-),男,江西進(jìn)賢人,鄭州大學(xué)副教授,博士生導(dǎo)師,博士,研究方向為環(huán)境修復(fù)、水污染處理,E-mail:hywan@zzu.edu.cn.

        引用本文:萬紅友,李心茹.三嗪類除草劑污染現(xiàn)狀、毒性及環(huán)境修復(fù)研究進(jìn)展[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2025,53(2):131-138.(Wan Hongyou,Li Xinru.Research progress on the pollution status,toxicity and environmental remediation of triazine herbicides[J].Journal of Henan Normal University(Natural Science Edition),2025,53(2):131-138.DOI:10.16366/j.cnki.1000-2367.2024.09.02.0001.)

        特拉津的質(zhì)量濃度不能超過3 μg/L[5.RYBERG等6在1992-2010年間對美國38條主要河流中的農(nóng)藥進(jìn)行了濃度檢測,阿特拉津的用量在調(diào)查期間趨于穩(wěn)定,年平均用量為3.5萬t,大部分用于玉米地,西瑪津的用量從2008年開始下降,2010年用量減少50%,西瑪津還有許多非農(nóng)業(yè)用途,每年總計超過500 t,包括草坪、工業(yè)用地、商業(yè)和住宅草坪的雜草控制.

        波蘭禁止使用阿特拉津7年后,雖然未在沉積物、土壤以及地表水中檢測到阿特拉津,但是檢測出了DEA、DIA等毒性降解產(chǎn)物7.ANTIC′等8在塞爾維亞監(jiān)測了包括西瑪津在內(nèi)的38種農(nóng)藥,檢測到了高質(zhì)量濃度的阿特拉津(188 ng/L)和特丁津(180 ng/L).SHI等9監(jiān)測了夏季南極邊緣海和南印度洋的10種三嗪類除草劑,結(jié)果顯示三嗪類除草劑的空間異質(zhì)性較強,空間分布范圍為20~790 pg/L,均值為(31±66) pg/L.LEE等10監(jiān)測發(fā)現(xiàn)泰國北部湄河雨季時阿特拉津質(zhì)量濃度高達(dá)2 256 ng/L,對水生生物有嚴(yán)重風(fēng)險.

        三嗪類除草劑從20世紀(jì)80年代引入我國.以西瑪津為例,西瑪津可以被玉米酮酶分解,對玉米等抗藥性作物無毒害作用.然而,殘留在土壤中的西瑪津會對豆類、土豆和其他植物產(chǎn)生嚴(yán)重影響,毒害輪作植物,威脅糧食安全.WANG等11經(jīng)過一系列優(yōu)化實驗使用固相萃取法測定了廢水中11種三嗪類除草劑的殘留量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)城市污水處理廠廢水中三嗪類除草劑的殘留濃度已超過阿特拉津和西美特羅對藻類或水蚤的“高風(fēng)險”(ERPWI>1).WANG等12采集了沈陽市近郊農(nóng)田168個表層土壤樣品,其中檢測到了阿特拉津、西瑪津在內(nèi)的5種三嗪類除草劑.

        由此可見,三嗪類除草劑依舊是常見的難降解有機污染物,并且持續(xù)對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成威脅.

        2 三嗪類除草劑的危害

        國內(nèi)外的許多研究都表明三嗪類除草劑對植物、兩棲類動物、哺乳類動物以及人類都有不同程度的危害13.

        SUN等14通過測定小球藻在阿特拉津脅迫下的生長速率以及光和參數(shù),發(fā)現(xiàn)阿特拉津破壞光系統(tǒng)反應(yīng)中心,抑制供受體兩側(cè)電子傳遞.有研究發(fā)現(xiàn)15擬南芥能夠吸收阿特拉津并將其轉(zhuǎn)移到地上組織.另外,阿特拉津的存在會干擾捕光蛋白,減少葉綠素的產(chǎn)生,造成植物生長緩慢甚至生物量減少.楊秀彪等16用水培法研究了香草根對撲草凈污染脅迫的生理響應(yīng),結(jié)果顯示葉綠素含量在撲草凈脅迫下呈波動下降趨勢.HE等17發(fā)現(xiàn)在稗草吸收阿特拉津的過程中土壤吸附起著重要作用,稗草中阿特拉津濃度隨著土壤中阿特拉津濃度的增加而增加.SNCHEZ等18對比研究了黑麥草、高羊茅草、大麥等對阿特拉津的去除能力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在實驗濃度下植物出現(xiàn)不同程度的毒性效應(yīng).文獻(xiàn)[19-20]將菲律賓蛤仔分別暴露于不同濃度的阿特拉津溶液和撲草凈溶液中,實驗表明菲律賓蛤仔對撲草凈的富集能力要強于阿特拉津.此外,貝類對于阿特拉津的富集能力要比海參高得多.鄭旭穎等21發(fā)現(xiàn)太平洋牡蠣內(nèi)臟以及鰓對于阿特拉津的富集能力高于外套膜、性腺和閉殼肌,并且環(huán)境濃度越低富集能力越強;接觸的濃度越高,太平洋牡蠣排泄阿特拉津的速度越快,通過鰓的接觸過濾可能是阿特拉津的主要消除途徑.CLEARY等22發(fā)現(xiàn)盡管早期暴露于阿特拉津中的日本青魚沒有出現(xiàn)顯著的毒性特征,但后代魚類產(chǎn)生了生殖功能障礙.

        阿特拉津?qū)?nèi)分泌系統(tǒng)有強烈的干擾性,影響類固醇激素的合成,低劑量的阿特拉津會導(dǎo)致兩棲類動物的雄性幼蟲出現(xiàn)卵巢,發(fā)生雌雄同體和去雄化現(xiàn)象.精氨酸可以抑制腫瘤的生長,谷氨酰胺是白細(xì)胞發(fā)揮功能的必需營養(yǎng)素,而阿特拉津顯著改變了精氨酸的生物合成以及谷氨酰胺的含量,影響蝌蚪的新陳代謝,對蝌蚪的健康構(gòu)成威脅23.孫勝男等24研究了阿特拉津?qū)|北林蛙毒性效應(yīng),發(fā)現(xiàn)林蛙在低質(zhì)量濃度組(1.7 mg/L)中隨著暴露時間的增加,死亡率增至42.85%,而高質(zhì)量濃度組(140 mg/L)的林蛙在24 h后全部死亡.

        有研究表明25-26,在環(huán)境濃度下,阿特拉津暴露會改變?nèi)~酸代謝,影響嘌呤和嘧啶的合成進(jìn)而抑制各種生理過程.另外,高溫與CO2和阿特拉津的相互作用會導(dǎo)致斑馬魚的睪丸功能被顯著破壞.在生殖能力受到影響的情況下,一些物種面臨更大的挑戰(zhàn)和滅絕風(fēng)險.阿特拉津代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)綜合分析顯示,阿特拉津破壞了花生四烯酸代謝途徑,而花生四烯酸是細(xì)胞膜中一種必需脂肪酸,是生物合成具有生物活性的化合物前體27.

        3 三嗪類除草劑降解工藝

        三嗪類除草劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在自然界中分解速度緩慢,長期存在于環(huán)境中.為了高效、快速、徹底地降解該類除草劑,更好地解決三嗪類除草劑環(huán)境污染問題,學(xué)者們進(jìn)行了大量研究.目前常用的去除方法有吸附法、化學(xué)法和生物法(見表2).

        3.1 吸附法

        生物炭近年來被廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù),但是通常單純的生物炭達(dá)不到較好的去除效果.因此,學(xué)者們對生物炭進(jìn)行改性放大其原有優(yōu)勢.YANG等28以小麥秸稈為原料,采用一鍋法制備了N摻雜多孔生物炭,改性材料對溶液中阿特拉津的吸附容量達(dá)到82.8 mg/g,是原始生物炭吸附容量的2倍,這歸因于生物炭材料的多孔結(jié)構(gòu)和含N基團(tuán)的存在.WANG等29以花生殼為原料,通過化學(xué)浸漬制備了P改性生物炭,改性生物炭加入土壤后,具有降解功能的微生物豐度增加,促進(jìn)微生物對阿特拉津的脅迫修復(fù).SUO等30用H3PO4活化玉米秸稈制備的生物炭對于溶液中阿特拉津和西瑪津的去除率高達(dá)96%和95%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原始生物炭,這是因為P摻雜增加了生物炭的表面積和表面基團(tuán)的數(shù)量.此外,該方法制備的生物炭可重復(fù)使用至少5個循環(huán),作為一種可持續(xù)的吸附劑具有巨大的潛力.

        除了生物炭材料,黏土礦物因為儲備量大,價格低廉也被廣泛應(yīng)用于環(huán)境,但是未經(jīng)改性的黏土礦物吸附性能較差.因此,通常對其進(jìn)行改性來增加吸附容量.AJALA等31分別用H2SO4和NaOH對膨潤土改性制備出酸改性和堿改性材料,發(fā)現(xiàn)酸改性膨潤土對水溶液中的阿特拉津有較好的去除效果.類水滑石負(fù)載的蒙脫石表面增加了含氧官能團(tuán),孔隙結(jié)構(gòu)增加,結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,對阿特拉津的吸附能力也有明顯提升32.文獻(xiàn)[33]分別用表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和十八烷基芐基二甲基氯化銨對沸石和黏土進(jìn)行改性來研究其對阿特拉津的去除能力,結(jié)果表明有機改性后的材料對阿特拉津有更高的吸附能力.

        吸附法具有操作簡單、處理時間短等優(yōu)點,但是只能在一定時間內(nèi)將污染物富集,不能破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),無法從根本上解決環(huán)境污染問題,并且吸附劑在使用后需要進(jìn)一步處理.總的來說,改性吸附材料在環(huán)境應(yīng)用中處于蓬勃發(fā)展的階段,在材料比例和制備方法以及后續(xù)處理等方面還需要進(jìn)一步探究.

        3.2 化學(xué)法

        近年來,高級氧化工藝(AOPs)吸引了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,原理是利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生的·OH、·SO-4、1O2等具有強氧化能力的活性物種將大分子有機物分解成低毒小分子物質(zhì).根據(jù)氧化劑和催化條件的差異,常用的高級氧化手段有臭氧氧化、芬頓反應(yīng)、光催化反應(yīng)和過硫酸鹽氧化等.

        臭氧氧化降解污染物已有幾十年歷史,主要包括兩種機制:一是臭氧的強氧化性可以將污染物直接氧化,另一種是臭氧分解產(chǎn)生·OH,進(jìn)而氧化有機物.YANG等34研究發(fā)現(xiàn)羥胺的存在強化了臭氧體系對阿特拉津的降解,歸因于羥胺和臭氧反應(yīng)生成了大量·OH,低濃度的羥胺促進(jìn)·OH的產(chǎn)生,促進(jìn)阿特拉津降解.ZHU等35采用納米鑄造法制備了有序介孔 Fe3O4催化劑,結(jié)合臭氧氧化阿特拉津.結(jié)果表明,與單臭氧體系相比,介孔 Fe3O4催化劑的存在極大地改善了臭氧的氧化性能.

        芬頓法是利用Fe2+在酸性環(huán)境下催化H2O2產(chǎn)生活性氧物種,產(chǎn)生的含氧自由基具有較高的氧化還原電位,可以有效地去除有機污染物.催化劑Fe/TiO2在可見光體系36中,阿特拉津在30 min內(nèi)降解率達(dá)到95%以上,并且最終降解產(chǎn)物全部為三聚氰酸,有機物的礦化率為35%.文獻(xiàn)[37]以Fe(NO3)3·9H2O為鐵源,采用初始浸漬法將鐵負(fù)載到生物炭表面制備出鐵負(fù)載型光催化劑,考察了包括有無紫外光的非均相芬頓反應(yīng)在內(nèi)的5種反應(yīng)體系,結(jié)果表明,在非均相紫外光輔助的芬頓反應(yīng)體系中,阿特拉津的降解率高達(dá)96%.文獻(xiàn)[38]發(fā)現(xiàn)紫外—可見發(fā)光二極管—Fenton反應(yīng)器在240 min內(nèi)降解了98%的阿特拉津,并且礦化率達(dá)到60%.芬頓反應(yīng)具有反應(yīng)速度快、去除率高等優(yōu)點,但是容易受到pH的限制,并且反應(yīng)過程中容易產(chǎn)生大量鐵泥,也會造成二次污染.另外,過量引入Fe2+會淬滅·OH,降低反應(yīng)效果.

        目前,UV光解被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)藥處理中,主要分為直接光降解和高級氧化技術(shù)兩大類.陳穎39對比研究了阿特拉津在UV體系和UV/H2O2復(fù)合體系中的降解情況.實驗結(jié)果顯示,不管加入多少濃度的H2O2,UV/H2O2體系都能夠在90 min后完全降解阿特拉津.在UV體系中,相同時間的情況下阿特拉津的降解率只達(dá)到了42%.然而,在UV/H2O2體系中,生成的產(chǎn)物中有40.8%仍然是有毒的脫烷基產(chǎn)物DDA,在單UV體系中,反應(yīng)300 min后,生成的產(chǎn)物中90.4%都是無毒的脫氯產(chǎn)物ATZ-OH.雖然UV/H2O2體系降解速度快,但是UV直接光解可以實現(xiàn)阿特拉津高選擇性生成無毒的產(chǎn)物,降低阿特拉津?qū)θ梭w和生物的危害.洪冉40研究了在鐵飽和蒙脫土和富里酸同時存在的體系中阿特拉津溶液的光降解情況,在pH為3的條件下,大約有60%的Fe2+吸附在蒙脫土的表面,增強了體系的氧化能力,24 h內(nèi)阿特拉津得到完全降解,體系中產(chǎn)生的·OH和1O2是降解的主要原因.DENG等41以尿素和KH2PO4為原料采用簡便的熱縮聚法制備了含氰基和氮空位的g-C3N4,光照條件下該材料通過能量轉(zhuǎn)移、空穴氧化和歧化反應(yīng)3種途徑產(chǎn)生1O2,在pH為5的條件下,阿特拉津幾乎完全降解,礦化率達(dá)到67%,并且循環(huán)4次后,該材料對阿特拉津依舊有較好的去除效果.

        過硫酸鹽氧化法(SR-AOP)是一種很有前途的原位化學(xué)氧化技術(shù),通過向地下注入或溶液中加入過硫酸鹽產(chǎn)生·SO-4來修復(fù)受污染土壤和地下水.JIANG等42用熱激活過硫酸鹽法來降解土壤中三嗪類除草劑,西瑪津和阿特拉津的降解率分別達(dá)到82%和67.7%.在這個過程中,·SO-4和·OH均參與ATZ的降解,且降解效率隨土壤深度的增加而提高.ZENG等43采用球磨法制備的負(fù)載納米零價鐵生物炭材料nZVI/BC活化過硫酸鹽被應(yīng)用于阿特拉津原位中試土壤修復(fù)中,其降解率達(dá)到99% 以上,并且土壤酶活性受到的影響較小.黃鐵礦活化過硫酸鹽降解阿特拉津44在反應(yīng)90 min后,體系中阿特拉津基本完全降解,并且能夠適應(yīng)寬泛的pH條件.其中,黃鐵礦在反應(yīng)過程中持續(xù)釋放Fe2+是活化過硫酸鹽的關(guān)鍵,產(chǎn)生的活性氧物種中·SO-4占主導(dǎo)地位.但是通過對降解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)仍存在含有毒性的未脫氯降解產(chǎn)物.WU等45采用Fe(VI)/PMS 體系處理阿特拉津,結(jié)果表明,與單獨使用 Fe(VI)或PMS相比,復(fù)合體系顯著提高了阿特拉津的降解效率,并且適應(yīng)較寬的pH范圍.

        對比發(fā)現(xiàn),化學(xué)法可以快速高效地去除三嗪類除草劑,為環(huán)境修復(fù)提供潛力,但是反應(yīng)結(jié)束仍有部分未脫氯的降解產(chǎn)物存在,同樣會對環(huán)境造成危害,未來研究中對提升高級氧化工藝中污染物的礦化率還需要進(jìn)一步探究.

        3.3 生物法

        生物處理技術(shù)可以高效地將有機污染物礦化,包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)等.

        微生物具有顯著的代謝能力,可以利用三嗪類除草劑作為碳源和能源.YANG等46從農(nóng)藥廠廢水排放口附近的土壤中分離到的菌株TT3可以利用阿特拉津作為唯一氮源,完全去除阿特拉津.YU等47發(fā)現(xiàn)玉米秸稈生物炭強化了ZXY-2微球?qū)Π⑻乩虻慕到饽芰Γ?0 min內(nèi)阿特拉津的降解率達(dá)到61%.ZHAO等48從土壤中分離出尿素芽孢桿菌ZY,該菌株對阿特拉津在液體介質(zhì)和土壤中都表現(xiàn)出顯著的降解效果,歸因于菌株內(nèi)的trzN,trzB,trzC基因可以將阿特拉津轉(zhuǎn)化為三聚氰酸.KANG等49從施用農(nóng)藥頻繁的玉米田土壤中分離出1株高效阿特拉津降解菌,可以在寒冷條件下完全降解阿特拉津,并且徹底消除了阿特拉津?qū)χ参锏亩拘?微生物對于三嗪類除草劑具有明顯的降解能力,對于含有trzN,trzB,trzC基因的菌株可以將除草劑轉(zhuǎn)化為三聚氰酸,含有trzD、atzE和atzF基因的菌株可以進(jìn)而將三聚氰酸礦化成 CO2和 NH3[50.微生物處理可以高效修復(fù)受污染場地,但是微生物的活性以及其對污染物的降解效果受環(huán)境影響較大,因此篩選耐藥性強,尋找對有機物礦化率高的微生物是后續(xù)該處理方法的目標(biāo).

        植物修復(fù)技術(shù)是通過植株根、莖、葉的吸收、積累、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化和降解等方法轉(zhuǎn)移或降解環(huán)境中的污染物.ZHANG等51利用基因編輯技術(shù)制備了一種新型工程水稻,與普通水稻相比,新水稻對于阿特拉津有更高的耐受性.王慶海等52發(fā)現(xiàn)黃菖蒲的根系可以有效吸收阿特拉津并將其轉(zhuǎn)運到莖葉中,莖葉中阿特拉津含量能夠與根系相當(dāng),并且阿特拉津可以在植物的根系和莖葉中發(fā)生降解.文獻(xiàn)[53]研究發(fā)現(xiàn)香蒲可以將阿特拉津從根部吸收到地上部分,引起植物毒性作用,并且香蒲可能通過不同的代謝途徑生物降解阿特拉津.植物修復(fù)具有操作簡單、環(huán)境友好等優(yōu)點,但是植物修復(fù)周期長,且部分植物對于污染物處理具有特異性,此外,植物修復(fù)過后仍需進(jìn)行焚燒處理,這個過程可能會造成二次污染.篩選抗藥性強、去除能力好的植物,縮短植物降解周期,以及尋求合適的后處理工藝是今后植物修復(fù)的重點.

        4 總結(jié)和展望

        面對氣候變化導(dǎo)致病蟲害問題日益復(fù)雜化以及人口增長帶來的巨大糧食需求,人類對人工合成除草劑的依賴性正逐步增強.特別是在農(nóng)村勞動力減少的背景下,三嗪類除草劑以其高效的除草效果、較長的應(yīng)用窗口期以及低廉的使用成本引起人們的關(guān)注,成為控制雜草的主要選擇.環(huán)境中三嗪類除草劑的分布、生物毒害作用以及污染修復(fù)技術(shù)經(jīng)過數(shù)年研究已經(jīng)取得了一定成果,但是未來仍需進(jìn)一步研究:

        (1)目前對于三嗪類除草劑的監(jiān)測主要集中于土壤和水體,忽視了植物通過根莖將污染物從土壤轉(zhuǎn)移到葉片甚至果實的問題,導(dǎo)致污染物通過食物鏈在生物體內(nèi)富集.學(xué)者們可對植物中的三嗪類除草劑殘留進(jìn)行監(jiān)測,以期減少對人體造成的毒性風(fēng)險.

        (2)目前學(xué)者大多關(guān)注除草劑阿特拉津,忽視其他種類三嗪類除草劑,并且對于該類除草劑的毒性研究主要集中在污染物本身.鑒于三嗪類除草劑的多樣性及在環(huán)境中的持久性,豐富污染物監(jiān)測種類的同時,需同步開展對降解產(chǎn)物的潛在毒性研究.

        (3)采用兩種或兩種以上技術(shù)協(xié)同處理可以達(dá)到更理想的降解效果.在吸附和化學(xué)降解方面,制備性能優(yōu)異、對環(huán)境影響小且方便回收重復(fù)利用的降解材料是未來研究的重點.在生物降解領(lǐng)域,研究的關(guān)鍵在于篩選出具有強適應(yīng)性和降解周期短的菌種和植物.

        (4)目前僅在光降解和具有特定基因的微生物的參與下,污染物的降解才能達(dá)到較高的礦化率.相比之下,其他研究中的礦化率普遍較低.未來研究中,提高降解能力并實現(xiàn)污染物較高礦化率也有重要意義.

        (5)黏土礦物價格低廉、儲量大,在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用具有巨大潛力.學(xué)者們可以對黏土礦物進(jìn)行改性制備成新的吸附材料,研究其對廢水中三嗪類除草劑的降解能力,在此基礎(chǔ)上提高該類除草劑在降解過程中的礦化率,為該類污染物的去除提供有效的解決方案.

        參 考 文 獻(xiàn)

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        Research progress on the pollution status, toxicity and environmental remediation of triazine herbicides

        Wan Hongyou, Li Xinru

        (School of Ecology and Environment, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China)

        Abstract: To reduce the occurrence of pests and diseases, pesticides are widely used in agricultural production activities. Since the 1950s, triazine herbicides have been commonly used for crops such as corn and sorghum. These herbicides are notable for their stable structure, long half-life, and difficulty in degradation, leading to issues like food safety and soil pollution. They exhibit reproductive toxicity in both animals and humans and are classified as Group 3 carcinogens. Conducting in-depth research into their environmental behaviors and exploring effective removal strategies are crucial for environmental conservation. This paper reviews the advantages and limitations of existing treatment technologies, and offers perspectives for future research, providing references and suggestions for the subsequent monitoring and management of triazine herbicides.

        Keywords: triazine herbicides; environmental pollution; remediation technology; advanced oxidation processes; microbial degradation

        [責(zé)任編校 趙曉華 劉洋]

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