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HYDRUS DPU模块 – 动态植物吸收模型
食品污染是环境污染的直接后果，对人体健康构成重大风险。植物是环境污染物进入人类和动物食物链最常见的途径。来自污染环境的化学物质被植物吸收，在植物体内进行生物积累，并最终代谢为活性副产物，其中一些可能对人体健康造成危害。另一方面，植物中的吸收和转化过程也可用于植物修复目的。因此，开发用于描述土壤-植物连续体中物理化学过程的工具具有重要意义。
为此，我们将HYDRUS与Trapp（2007）提出的多隔室动态植物吸收（DPU）模型的改进版本相耦合，用于描述中性化合物在土壤-植物域中的转运和转化（Brunetti et al., 2019）。该模型模拟多种化合物在植物体内的转运和生物降解，植物被概念化为四个隔室：根、茎、叶和果实。运移过程包括平流（随木质部流）和扩散损失或增益，而反应过程主要代表植物组织中的酶促生物降解。具体而言，DPU模型考虑了以下过程：
- 化合物从根部到茎部，以及从茎部到叶片和果实的蒸腾流转运。
- 化合物在茎、叶和果实中的挥发。
- 气体和颗粒物从空气向茎、叶和果实的沉降。
- 所有隔室中因植物生长引起的化合物稀释。
- 所有隔室中的化合物代谢。
DPU模型考虑了植物组织中差异化的多种代谢途径，已成功应用于预测卡马西平（Carbamazepine）在青豌豆植株中的转运和转化（Brunetti et al., 2021）。该模型提供了对土壤和植物中溶质运移过程的机制性描述，具有广泛的环境应用（例如，食品风险评估、污染场地植物修复）。
请注意，DPU代码已完全集成到HYDRUS（2D/3D）软件包中，因此当您获取HYDRUS（2D/3D）和DPU许可证并从我们网站下载HYDRUS时，DPU将随同精选示例一起自动安装。有关如何使用DPU的用户手册和说明可在下方下载。
用户手册
- Brunetti, G., J. Šimůnek, R. Kodešova, and M. Šejna, HYDRUS（2D/3D）的动态植物吸收模块——模拟中性化合物在土壤-植物连续体中的转运和转化，Version 1.1，PC Progress，布拉格，捷克共和国，30页，2021年。
- Brunetti, G., J. Šimůnek, R. Kodešova, and M. Šejna, HYDRUS的动态植物吸收模块——模拟中性化合物在土壤-植物连续体中的转运和转化，Version 1.2，PC Progress，布拉格，捷克共和国，35页，2024年。
示例项目
| 项目 |
描述 |
| DPU_Example_1 |
卡马西平在青豌豆植株中的转运和转化。 |
| DPU_Example_2 |
灭多威在辣椒果实植株中的吸收和转运。 |
| DPU_Example_3 |
示例3。从空气中吸收苯。 |
参考文献
- Brunetti, G., R. Kodešová, and J. Šimůnek, 《模拟化学物质在土壤-植物连续体中的转运和转化：HYDRUS模型的动态植物吸收模块》，Water Resources Research, 55, 8967–8989, doi: 10.1029/2019WR025432, 2019年。
- Brunetti, G., R. Kodešová, H. Švecová, M. Fér, A. Nikodem, A. Klement, R. Grabic, and Jiří Šimůnek, 《关于使用机制性土壤-植物吸收模型：卡马西平在青豌豆植株中转运的综合实验与数值分析》，Environmental Science & Technology, 55, 2991-3000, doi: 10.1021/acs.est.0c07420, 2021年。
- Trapp, S., 2007年。《用于从土壤和空气中吸收有机化合物的果树模型》，SAR QSAR Environ. Res. 18, 367–387. https://doi.org/10.1080/10629360701303693
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