氟蟲腈在環(huán)境中的降解特性與降解機(jī)制研究.pdf

1、氟蟲腈是一種新型苯基吡唑類殺蟲劑，是我國農(nóng)業(yè)部推薦的高毒有機(jī)磷農(nóng)藥的重要替代品種之一，其對人畜安全性較高，對許多水生生物具有高毒。目前有關(guān)氟蟲腈環(huán)境行為特性及其降解機(jī)制研究較少，全面了解氟蟲腈在環(huán)境中的滯留、轉(zhuǎn)化以及其對生態(tài)環(huán)境可能存在的潛在影響，為科學(xué)評價氟蟲腈使用的環(huán)境安全性以及該農(nóng)藥能否在我國大規(guī)模推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，有著十分重要的現(xiàn)實意義。 為此，本文對氟蟲腈及其代謝產(chǎn)物在土壤與水溶液中的降解特性與降解機(jī)制以及土壤中

2、氟蟲腈的提取測定方法等方面進(jìn)行了研究。根據(jù)研究內(nèi)容，全文分為下述四個部分： 首先進(jìn)行了文獻(xiàn)綜述，詳細(xì)介紹了氟蟲腈的性質(zhì)、用途和毒理學(xué)特性等，并對農(nóng)藥的水解、光解、土壤降解及環(huán)境中農(nóng)藥的提取方法等方面的相關(guān)概念、理論和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹和評述。 第二，研究了土壤中氟蟲腈及其代謝產(chǎn)物的殘留檢測方法。詳細(xì)研究了ASE-GC快速提取分析技術(shù)對土壤中氟蟲腈及其代謝產(chǎn)物的提取效率及影響因素，確定了ASE的最佳提取條件，并與

3、傳統(tǒng)的提取方法進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明：(1)采用加速溶劑萃取法提取不同類型土壤中的氟蟲腈及其代謝產(chǎn)物，在溫度80℃，壓力1500 Pa的條件下，用二氯甲烷/丙酮(1:1，v/v)的混合溶液靜態(tài)提取2次，氟甲腈(MB46513)、硫醚( MB45950)、氟蟲腈、砜(MB46136)的回收率在79％～111％之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.2％～9.5％之間。(2)與微波助萃取法和振蕩提取法相比，加速溶劑提取的效果均高于微波助萃取與振蕩提??；而

4、且加速溶劑提取操作簡單、耗時短、有機(jī)溶劑用量少，并且能實現(xiàn)自動化處理。 第三，研究了氟蟲腈在3種不同類型土壤中的降解動力學(xué)特征以及不同環(huán)境條件對其降解速率的影響，同時較為詳細(xì)地研究了氟蟲腈在土壤環(huán)境中的代謝行為，對其在土壤降解過程中的代謝產(chǎn)物的消長機(jī)制做了初步的研究。結(jié)果表明：(1)微生物是氟蟲腈在土壤中降解的主導(dǎo)因子。氟蟲腈在中性太湖水稻土中降解速率最快；在酸性江西紅壤中降解最慢，且在好氣、漬水與滅菌3種不同條件下，其在紅壤

5、中降解速率變化不大，說明土壤微生物選擇性降解氟蟲腈，氟蟲腈在酸性環(huán)境中較為穩(wěn)定。氟蟲腈在漬水土壤中降解速率加快，說明漬水土壤中的厭氧菌屬有利于氟蟲腈的降解。同時，連續(xù)施藥對氟蟲腈的降解速率影響也很大。(2)氟蟲腈在土壤中的降解代謝途徑主要是氧化一還原作用，好氣條件下不同土壤中的代謝機(jī)制不同，在東北黑土中以氧化代謝為主，太湖水稻土中以還原代謝為主，而在江西紅壤中是氧化-還原共同作用的結(jié)果。(3)評價氟蟲腈在環(huán)境中的殘留性及其對生態(tài)環(huán)境的安

6、全性時，不能只局限于氟蟲腈母體，應(yīng)該結(jié)合氟蟲腈的代謝產(chǎn)物作綜合性的評價。 第四，研究了氟蟲腈在不同pH值和溫度條件下的水解特性，對其在水溶液中的降解途徑做了初步探討。結(jié)果表明：氟蟲腈在不同條件下的水解速率差異較大。弱酸性(pH5.0)時，氟蟲腈農(nóng)藥在25℃和50℃條件下水解半衰期分別144.4d和119.5d，具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，為較難水解農(nóng)藥；中性(pH7.0)時，在25℃和50℃溫度條件下，水解半衰期分別為123.8d、

7、39.8d，常溫下較為穩(wěn)定，水解性較弱；弱堿性(pH9.0)時，水解速率明顯加快，25℃和50℃溫度條件下的水解半衰期分別為10.0d和8.1h。高溫、堿性有利于氟蟲腈的水解。 本文采用快速溶劑萃取-氣相色譜技術(shù)，建立了土壤中氟蟲腈及其代謝產(chǎn)物快速提取測定方法；系統(tǒng)地研究了氟蟲腈土壤降解與水解等環(huán)境行為特性及其影響因素；系統(tǒng)研究了氟蟲腈土壤降解與水解過程中不同代謝產(chǎn)物的消長規(guī)律，探討并揭示了氟蟲腈在環(huán)境中的降解機(jī)理，為科學(xué)評價