采用果园田间长期定位调查、盆栽试验、土壤反应器模拟系统(自行设计)和实验室分析测试相结合的研究方法,就龙眼产期化学调控剂KClO3的环境化学行为进行系统研究。探讨KClO3进入土壤后的转化规律和次生污染,掌握KClO3剂量-土壤生态效应关系,明确对土壤动物、微生物功能、理化性质及肥力供应不会造成显著影响的KClO3的安全临界剂量,探讨促进土壤中KClO3分解的技术措施,评价其对农业生态环境的生态风险,并探讨ClO3-及其分解产物次氯酸等是否与土壤中存在的黄腐酸、腐殖酸等前驱物质反应生成三卤甲烷等"三致物质"而产生次生污染,从而明确龙眼产期化学调控技术的土壤环境影响,并为防治(高)氯酸盐对水体、土壤等的污染提供参考。
氯酸盐可作为漂白剂原料、除草剂和消毒剂和龙眼产期调控剂进入环境。但氯酸盐是毒性的强氧化剂,其环境化学行为和生态毒理备受关注。本项目通过野外调查和实验室模拟分析,研究了KClO3环境化学行为与生态毒理。土壤对氯酸盐吸附能力较弱,氯酸盐处理土壤和天然水体后生成THMs(卤代烃)等痕量毒害有机物的机率远低于液氯处理,没有生成有机污染物的次生污染风险;环境条件适宜条件下厌氧微生物可以较快地降解土壤和水体中的氯酸根,可根据土壤理化性质确定龙眼催花适宜施药剂量,施用活性污泥等含有机肥,采取相应的土壤管理措施,能加快氯酸盐降解。氯酸根残留及其次生污染物对水体和土壤环境都存在较强污染效应,对花生、蚕豆、水稻、菌根和土壤微生物的毒害均具浓度梯度效应。蚯蚓毒理学评价表明氯酸钾为低毒性化学品,但高浓度氯酸钾的对土壤动物和微生物等也有较大毒性,导致蚯蚓实验种群下降。由于反季节龙眼生产施药剂量不大,华南气候又利于氯酸盐迁移降解,故施药果园土壤微生物和动物群落受影响不大。利用模拟生物反应器或生物活性渗透栏的土著微生物菌群,可开发净化氯酸盐污染的技术。本研究为氯酸盐环境影响评价和污染防治提供了理论依据和技术途径。