苯醚甲环唑在香蕉和土壤中的残留动态及水化学、光化学降解研究

摘要

苯醚甲环唑是一种应用非常广泛的三唑类杀菌剂。目前,对苯醚甲环唑的研究主要集中在农业应用以及其作用机理方面,对其有效成分的分析方法和有关残留研究报道较少。本文通过研究苯醚甲环唑在香蕉及其土壤中的残留消解行为,苯醚甲环唑的水解、光解及其影响因子,为苯醚甲环唑的合理使用、评价其环境安全性和开展生态环境修复提供科学依据。主要内容如下:
　　 1.建立了苯醚甲环唑GC检测方法。添加回收率试验结果表明:香蕉全果的平均回收率为79％～94.2％,相对标准偏差为2.14％～6.34％:香蕉果肉的平均回收率为85.7％～98.4％,相对标准偏差为3.21％～5.64％:土壤中的平均回收率为77.5％～93.4％,相对标准偏差为3.32％～5.64％;pH值为5的缓冲液平均回收率为84.2％～98.7％,相对标准偏差为1.87％～3.88％;pH值为7的缓冲液平均回收率为80.6％～99.0％,相对标准偏差为1.41％～5.14％;pH值为9的缓冲液平均回收率为86.5％～98.6％,相对标准偏差为2.07％～5.03％;池塘水的平均回收率为80.2％～91.7％,相对标准偏差为2.89％～6.24％;河水的平均回收率为79.8％～90.4％,相对标准偏差为2.62％～6.64％。所建立的分析方法简便快速,灵敏度高,并有良好的精确度,符合农药残留检测要求。
　　 2.通过田间试验,研究了25％苯醚甲环唑EC在香蕉和土壤中的残留动态。结果表明:苯醚甲环唑在香蕉中降解速度较快,土壤中则相对缓慢。两年两地试验结果为:香蕉中半衰期为10.24～12.91d,土壤中半衰期为27.29～35.36d:最终残留试验结果:25％苯醚甲环唑EC以施药剂量125、187.5 mg/kg,分别施药3、4次,采样距末次施药间隔21d,香蕉全果中苯醚甲环唑残留量为0.187～0.443mg/kg;间隔35d,残留量为0.079～0.274mg/kg;间隔42d,残留量为0.019～0.059mg/kg。而在香蕉果肉中苯醚甲环唑的残留量比其在全果中残留量低很多。采样距末次施药间隔21d,果肉中苯醚甲环唑残留量为0.097～0.233mg/kg;间隔35d,残留量为0.032～0.134mg/kg;间隔42d,残留量最高也仅为0.031mg/kg。采用套袋的生产栽培方式后,由于果袋阻隔了果面与农药直接接触,所以农药残留量明显减少,未套袋的果实农药残留量是套袋果实农药残留量的2～3倍。土壤中的残留量明显要比香蕉中高,采样距末次施药间隔21d,土壤中苯醚甲环唑残留量为0.252～0.472mg/kg:间隔35d,残留量为0.118～0.296mg/kg:间隔42d,残留量为0.039～0.139mg/kg。根据本文的试验结果,间隔35d采收的香蕉样品中,残留量普遍低于0.2mg/kg。以此为依据,建议25％苯醚甲环唑EC在香蕉上的最高施药剂量为125mg/kg,最多施药次数为3次,其安全间隔期不低于35d。
　　 3.对于苯醚甲环唑水解试验的研究结果表明:①苯醚甲环唑水解作用随溶液pH值的增大而增强,在25℃时其在pH5、7和9的缓冲液中的水解半衰期分别为315.07、11.53和1.33d。②苯醚甲环唑在水体中的水解速率随温度升高而加快,其在温度为15、25、35、45℃的pH7缓冲液中的水解半衰期分别为20.81、11.53、6.80和2.14d,平均温度效应系数为2.22。苯醚甲环唑水解反应的平均活化能和活化焓分别为55.53 kJ/mol和53.01kJ/mol。而苯醚甲环唑水解反应的活化熵随温度升高而降低,表现出明显的相关性,其平均活化熵为-92.45 kJ/mol·k。③在相同的培养条件下,苯醚甲环唑在池塘水、河水和超纯水中的降解速率是不同的,其水解半衰期分别为7.31、4.47和12.49d。
　　 4.苯醚甲环唑光解试验结果表明:①紫外灯下,苯醚甲环唑在有机溶剂中的光解速度很快,其在丙酮、甲醇、正己烷中的光解半衰期分别为6.92h,7.71h和10.03h。②苯醚甲环唑水溶液在在紫外灯下的光解半衰期为4.98h,而在太阳光下长达277.26h。③苯醚甲环唑在不同水体中的光解结果显示:太阳光下,苯醚甲环唑在河水中降解最快,其光解半衰期为96.27h,在超纯水中最慢,半衰期为277.26h;紫外光下,苯醚甲环唑在纯水中的光解反而最快,半衰期为4.98h,在池塘水中最慢,半衰期为7.60h。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 农药残留问题

1.2 农药残留分析技术

1.2.1 农药残留分析中的提取与进化技术

1.2.2 农药残留检测技术

1.3 农药残留降解

1.3.1 农药的水化学降解

1.3.2 农药的光化学降解

1.4 苯醚甲环唑研究进展

1.5 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 主要试验材料

2.1.2 主要仪器设备

2.1.3 主要溶液的配制

2.2 试验方法

2.2.1 苯醚甲环唑的GC定量分析方法研究

2.2.2 苯醚甲环唑在香蕉和土壤中的残留及消解动态

2.2.3 苯醚甲环唑的水化学降解试验

2.2.4 苯醚甲环唑的光化学降解试验

3 结果与分析

3.1 苯醚甲环唑GC定量分析方法的建立

3.1.1 分析仪器及其检测条件的选择

3.1.2 苯醚甲环唑标准曲线的建立

3.1.3 方法的灵敏度、准确度和精确度:

3.2 苯醚甲环唑在香蕉和土壤中的消解动态

3.2.1 苯醚甲环唑在香蕉中的消解动态

3.2.2 苯醚甲环唑在香蕉田间土壤中的消解动态

3.3 苯醚甲环唑在香蕉和土壤中的最终残留

3.3.1 苯醚甲环唑在香蕉中的最终残留

3.3.2 苯醚甲环唑在香蕉田间土壤中的最终残留

3.4 苯醚甲环唑的水化学降解

3.4.1 苯醚甲环唑在不同pH值缓冲液中的水解

3.4.2 苯醚甲环唑在不同温度条件下的水解

3.4.3 苯醚甲环唑在不同水体的水解

3.5 苯醚甲环唑的光化学降解

3.5.1 苯醚甲环唑在有机溶剂中的光解

3.5.2 光源对于苯醚甲环唑光解的影响

3.5.3 苯醚甲环唑在天然水中的光解

4 讨论

4.1 对苯醚甲环唑GC定量分析方法的的评价

4.2 苯醚甲环唑在香蕉和土壤中的残留动态及安全性评价

4.3 苯醚甲环唑的水解特性评价

4.4 苯醚甲环唑的光解特性评价

4.5 有待进一步研究的问题

5 结论

5.1 苯醚甲环唑GC定量分析方法

5.2 苯醚甲环唑在香蕉和土壤中的残留及消解动态

5.3 苯醚甲环唑的水化学降解

5.4 苯醚甲环唑的光化学降解

参考文献

致谢