啶蟲脒的光化學(xué)降解研究.pdf

1、本文研究了不同光源,不同的水質(zhì)的水、pH值、濃度、NO3-和NO2-,兩種農(nóng)藥、H2O2和表面活性劑對(duì)啶蟲脒在水中光化學(xué)降解的影響,啶蟲脒本身的添加劑量、土壤濕度對(duì)啶蟲脒土壤表面光解的影響,以及啶蟲脒在硅膠G表面的降解規(guī)律,并初步研究了其在乙腈中的光解的產(chǎn)物,得到以下結(jié)論： 1.啶蟲脒水溶液在太陽光下不易發(fā)生直接光解,光解半衰期為147.48h,在高壓汞燈、紫外燈下光解動(dòng)力學(xué)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué),光解半衰期分別為69.30min、48

2、.13min。 2.在堿性溶液中相對(duì)較不穩(wěn)定,在室溫條件下放置48h內(nèi),pH=9和pH=11的緩沖溶液水解率分別達(dá)到39.73％和53.02％,而在酸性pH=3緩沖溶液中較穩(wěn)定,放置48h后少量水解,只有0.9％；純水中,啶蟲脒48h內(nèi)幾乎不水解。高壓汞燈下溶液的酸堿性對(duì)啶蟲脒光解有較明顯的影響,在堿性條件下光解加快,而在酸性條件下光解變慢。 3.在高壓汞燈下,啶蟲脒在4種不同水質(zhì)中的光解速率有明顯差異,光解速率為重蒸水

3、>自來水>巢湖水>稻田水,其中重蒸水中的光解半衰期為69.30min,自來水中為82.50min,巢湖水中為103.43min,池塘稻田水中為119.48min。 4.啶蟲脒在高壓汞燈下,三種不同濃度(5.0mg/L,10.0 mg/L,20.0 mg/L)下的降解速率也存在著明顯差異：降解半衰期分別為60.26min,69.30min,92.40min。隨著水溶液中濃度的增大,降解半衰期相應(yīng)延長(zhǎng)。 5.以高壓汞燈為光源

4、,在本實(shí)驗(yàn)的添加劑量下,NO3-和NO2-對(duì)啶蟲脒在水中的光解均具有光猝滅效應(yīng),照光250min的NO3-光猝滅率為7.15～16.81％,NO2-為36.35～83.43％。NO3-、NO2-隨著添加劑量的增加,其光猝滅效應(yīng)反而減弱,半衰期分別是啶蟲脒單獨(dú)光照時(shí)的1.04、1.08、1.01,1.35、1.12、1.27倍。 6.高壓汞燈下,兩種混合農(nóng)藥對(duì)啶蟲脒在水中的光解具有強(qiáng)烈的光猝滅效應(yīng),在本實(shí)驗(yàn)的添加劑量、高壓汞燈下照

5、光時(shí)間為250min時(shí),高效氯氰菊酯、烯唑醇的光猝滅效率分別為28.48～202.50％,186.29～471.60％。 7.在高壓汞燈下H2O2促進(jìn)了水中啶蟲脒的光解,光解速率與H2O2的添加濃度呈正相關(guān)。當(dāng)添加濃度為5mmol/L時(shí),半衰期為66.00min,當(dāng)添加濃度為10mmol/L時(shí),半衰期為63.58min,當(dāng)添加濃度為20mmol/L時(shí),半衰期為46.20min。光敏化率分別為：4.76％、8.25％、33.33％

6、。 8.高壓汞燈下,表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對(duì)啶蟲脒的光解有一定的敏化作用；農(nóng)乳601、農(nóng)乳603則表現(xiàn)出一定的光猝滅作用效應(yīng)。 9.紫外燈下,啶蟲脒的添加劑量為10.00 mg/kg時(shí),其降解速率常數(shù)K最大,為0.0384 h-1,半衰期。T1/2最短,為18.04 h;添加劑量為5.00 mg/kg或20.00 mg/kg時(shí),其光解速率都會(huì)減小。在本實(shí)驗(yàn)的三個(gè)添加劑量水平下,啶蟲脒在光照的前4 h中

7、降解迅速,而后明顯降低。 10.紫外燈下,隨著土壤中水分的增加,啶蟲脒在土壤表面的光解速率加快。在同一啶蟲脒添加劑量(10.00 mg/kg)水平下,半衰期由在土壤濕度為40％光解條件下的21.59 h降至80％時(shí)的13.30 h。這主要是因?yàn)樗衷黾恿宿r(nóng)藥分子在土壤中的移動(dòng)性。 11.啶蟲脒在紫外燈光照下較容易發(fā)生光解,在硅膠G薄層板表面的光解為一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng),半衰期為4.015h。而同時(shí)進(jìn)行的在太陽光試驗(yàn)結(jié)果表明,在

8、太陽光下光解很慢,半衰期為45.89d。在黑暗條件下啶蟲脒在硅膠G薄層中是穩(wěn)定的。 12.有機(jī)色素對(duì)啶蟲脒在硅膠G表面的光解反應(yīng)有猝滅作用。當(dāng)甲基紅等5種色素分別與啶蟲脒以1:1等劑量比進(jìn)行混合照光處理后,幾種色素均使啶蟲脒的光解率下降,光分解速率產(chǎn)成明顯的延緩作用,光解半衰期分別延長(zhǎng)了1.40、1.21、1.20、1.11、1.06倍；甲基紅等5種色素對(duì)啶蟲脒光解的猝滅效率大小順序?yàn)榧谆t>結(jié)晶紫>孔雀石綠>核黃素>亞甲基蘭。

9、 13.以硅膠G薄層板模擬土壤條件研究啶蟲脒光解規(guī)律時(shí),點(diǎn)樣劑量的控制很重要。在紫外燈輻射下,啶蟲脒的光解速率隨著單位面積點(diǎn)樣量的增大而降低。這是由于隨著點(diǎn)樣量的增加,單位面積硅膠G上農(nóng)藥負(fù)荷量相應(yīng)加大,造成農(nóng)藥分子過度重疊而阻止了分子對(duì)光子的吸收,從而減慢了光解速率。所以,以硅膠G薄層板作為吸附介質(zhì)進(jìn)行農(nóng)藥光解試驗(yàn),點(diǎn)樣量應(yīng)該控制在100-200ng·斑點(diǎn)-1之間。 14.利用LC-MS,推測(cè)了啶蟲脒在乙腈中高壓汞燈下