硝虫硫磷在土壤中的降解及迁移行为研究

摘要

硝虫硫磷(O，O—二乙基—O—(2,4—二氯-6-硝基苯基)硫代磷酸酯)是我国自主研发的一种新型有机磷杀虫杀螨剂。田间试验结果表明，其对多种刺吸式害虫和螨均具有良好防效。目前，国内外未见有关该药剂在土壤中环境行为的研究报道。因此，对硝虫硫磷在土壤中的环境行为研究具有重要意义。本文以硝虫硫磷为研究对象，对其在土壤中的吸附—解吸、降解及迁移行为进行了较为系统的研究，旨在为该药剂的安全使用及生态修复等提供理论依据。论文主要研究结果如下： 1、硝虫硫磷的高效液相色谱(HPLC)检测方法 建立了硝虫硫磷的前处理及高效液相色谱分析方法。使用尤尼科紫外扫描仪UV-2100对该药剂进行了扫描，确定其最大吸光波长为194 nm，次吸收波长为220nm，综合考虑灵敏度和杂质的影响，论文选择了次吸收波长为紫外检测波长。色谱柱选用Venusil C18250 mm×4.6mm；流动相选用乙腈和水，综合考虑基质分离效果、峰高响应值和出峰时间，流动相比确定为乙腈：水=70：30，在以上分析条件下，出峰时间为6.69min。在试验所设前处理及HPLC检测方法下，硝虫硫磷的添加回收率为98.4％～100.2％，变异系数为0.515，小于CIPAC的要求，达到农药残留分析的相关要求。 2、硝虫硫磷在6种土壤中的吸附—解吸特性 采用美国环保署(EPA)推荐的平衡震荡法和高效液相色谱检测技术测定了硝虫硫磷在6种土壤中的吸附—解吸特性。结果表明，硝虫硫磷在土壤中的吸附—解吸等温线符合Freundlich模型，其吸附以表面吸附作用为主；不同类型的土壤对硝虫硫磷的吸附容量存在差异，吸附大小能力依次为：四川灰棕潮土＞广西砖红土＞辽宁褐土＞山西黄壤＞山东黄土＞重庆紫色土；进一步分析显示，硝虫硫磷在土壤中的吸附容量大小与土壤性质密切相关：吸附常数与土壤有机质含量、粘粒含量成正相关，与pn值呈负相关。硝虫硫磷在6种土壤中的解吸通常存在滞后现象；有机质含量和粘粒含量较高的土壤具有较低的解吸作用，且滞后现象明显；解吸常数与土壤有机质含量成正相关。 3、硝虫硫磷在6种土壤中的迁移特性 采用薄层层析法对硝虫硫磷在土壤中的迁移进行了研究。结果表明，硝虫硫磷在6种土壤中的移动速率的大小表现为：重庆紫色土＞山东黄土＞山西黄壤＞辽宁褐土＞四川灰棕潮土=广西砖红土。从结果可以看出，有机质含量高、粘粒多的土壤中，硝虫硫磷的迁移速率慢，所用迁移时间长，反之则快；硝虫硫磷在四川灰棕潮土和广西砖红土中属不移动农药，在其余4种土壤中属不易移动农药，即该药剂在土壤中的移动性较差，不易对地下水造成污染。 4、硝虫硫磷在4种土壤中的降解及影响因子 硝虫硫磷在4种土壤中的降解遵循一级动力学方程，其降解速率依次为辽宁壤土(11.63×10-2)＞四川粘壤土(10.75×10-2)＞重庆砂粘壤土(7.82×10-2)＞山东砂壤土(7.21×10-2)，降解半衰期分别为6.0d、6.6d、8.9d、9.6d，表明硝虫硫磷在土壤环境中属于易降解农药。通过相关性分析得出，硝虫硫磷的降解半衰期与土壤有机质含量和pH值具有较好的负相关性，而与粘粒含量和阳离子含量相关性不大。 土壤微生物的存在可加快硝虫硫磷的降解；药剂添加浓度和外界环境条件(温度、湿度)对硝虫硫磷在土壤中的降解均影响较大：在一定范围内，随着温度、湿度及药剂添加浓度的增大，药剂在土壤中的降解率增加。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1农药在土壤中的环境行为

1.1农药在土壤中的吸附-解吸行为

1.2农药在土壤中的迁移淋溶行为

1.3农药在土壤中的降解

2有机磷类杀虫剂在土壤中的环境行为

2.1有机磷类杀虫剂的作用机制

2.2有机磷类杀虫剂在土壤中的残留及降解

2.3有机磷类杀虫剂在土壤中的吸附-解吸及迁移行为

3硝虫硫磷

4立题意义

前言

第二章硝虫硫磷的残留分析方法

1仪器检测条件的确定

1.1试剂与设备

1.2色谱柱的选择

1.3流动相流速的选择

1.4硝虫硫磷的紫外检测波长的选择

1.5流动相的选择以及流动相比的确定

2硝虫硫磷在土壤中的残留分析方法研究

2.1试剂与设备

2.2样品的前处理

2.3样品的提取和净化

2.4仪器检测条件

2.5标准曲线

2.6方法的准确度和精密度

2.7最小检出量和最低检测浓度

3小结

第三章硝虫硫磷在土壤中的吸附-解吸及迁移特性

1试验材料与方法

1.1供试药品和试剂

1.2仪器设备

1.3标准溶液的配置

1.4供试土样

1.5试验方法

1.6硝虫硫磷的分析方法

1.7数学模型拟合

2结果与分析

2.1水土比的优化选择

2.2吸附平衡时间的确定

2.3硝虫硫磷在土壤中的吸附特性

2.4土壤性质对硝虫硫磷吸附的影响

2.5硝虫硫磷的吸附机理

2.6硝虫硫磷在土壤中的解吸特性

2.7硝虫硫磷在土壤中的迁移特性

3讨论与结论

3.1吸附平衡时间的确定

3.2硝虫硫磷在土壤中的吸附特性

3.3吸附-解吸与土壤理化性质的关系

3.4硝虫硫磷在土壤中的解吸滞后特性

3.5硝虫硫磷在土壤中的迁移特性

3.6本章结论

第四章硝虫硫磷在土壤中的降解及其影响因子研究

1材料与方法

1.1供试药品和试剂

1.2仪器设备

1.3土壤样品的制备

1.4试验方法

1.5分析方法

1.6降解速率的计算方法

2结果与分析

2.1硝虫硫磷在不同类型土壤中的降解

2.2土壤理化性质对硝虫硫磷降解的影响

2.3微生物对硝虫硫磷降解的影响

2.4土壤温度对硝虫硫磷降解的影响

2.5土壤含水量对硝虫硫磷降解的影响

2.6不同添加浓度的硝虫硫磷在土壤中的降解

3结论

第五章主要结论与展望

1硝虫硫磷的残留分析方法

2硝虫硫磷在6种土壤中的吸附-解吸特性

3硝虫硫磷在土壤中的迁移

4硝虫硫磷在土壤中的降解及影响因子研究

5创新点

6未来工作设想

参考文献

硕士期间参加的科研项目及发表的论文目录

致谢