溴虫腈的环境行为及稻田中的残留动态研究

摘要

溴虫腈是由美国氰胺公司开发的经天然抗生素改造合成的芳基吡咯类杀虫剂，主要防治钻蛀、刺吸和咀嚼式害虫，对螨类防效优异。本论文研究了溴虫腈在稻田中的残留消解动态和最终残留，及其溴虫腈的水解、光解、土壤降解、土壤吸附和土壤中的移动特性等环境行为，为溴虫腈的环境安全性评价及其合理使用提供了科学依据。
　　研究结果如下:
　　1.建立了溴虫腈在稻田环境中的残留分析方法。稻田水、土壤、植株、糙米和稻壳样品通过有机溶剂提取，气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)检测。结果表明:溴虫腈在不同的稻田样品中添加浓度为0.005～0.5mg/L和0.01～0.5mg/kg时，平均回收率在80.45～116.83％，变异系数小于12.48％。溴虫腈在水体中的最低检测浓度为0.005mg/L，在土壤、植株、糙米、稻壳中的最低检测浓度为0.01mg/kg，符合农药残留检测要求。
　　2.对溴虫腈在稻田环境中残留消解动态两年四地的研究结果表明:溴虫腈在水稻样品中的残留消解动态均符合一级动力学方程。溴虫腈在稻田水中的半衰期为2.14～4.91d，在土壤中的半衰期为3.80～8.37d，在植株中的半衰期为6.86～15.40d。240g/L溴虫腈悬浮剂以100.8g.ai/ha、151.2g.ai/ha的剂量在稻纵卷叶螟盛发期施药2次和3次，每次施药间隔7d。施药后28天，水稻土壤和糙米中的溴虫腈残留量均低于农药残留最大允许限量(0.05mg/kg)。
　　3.溴虫腈属于中等水解农药，缓冲溶液中的水解速率依次为:pH7＞pH5＞pH9;水解同时受到温度的影响，水解速率随温度的升高而加快。平均温度效应系数为1.30。
　　4.以高压汞灯为光源，研究了溴虫腈在液相中的光化学降解及其影响因素。结果表明:溴虫腈浓度2mg/L时在纯水中光解半衰期为25.86min，在1～10mg/L浓度范围内，溴虫腈在水中的光解速率随初始浓度的增加而降低。溴虫腈在缓冲溶液中的光解速率依次为:pH7＞pH9＞pH5。溴虫腈在不同有机溶剂中的光解速率大小依次为:正己烷＞甲醇＞乙酸乙酯＞丙酮。含氮离子的存在对溴虫腈的光解有抑制作用。
　　5.溴虫腈的土壤降解研究结果表明:好气条件下，溴虫腈在南京黄棕土、江西红土和东北黑土中的降解半衰期为25.48、40.30、46.83d;渍水条件下的降解半衰期为31.80、45.01、63.01d;灭菌条件下的降解半衰期为58.74、86.64、96.27d。说明在溴虫腈土壤降解中起主要作用的是土壤微生物，且在土壤降解中起主要作用的大多是好氧微生物。
　　6.溴虫腈土壤吸附-解吸附特性研究结果表明:溴虫腈在三种供试土壤中的等温吸附-解吸附曲线能较好的符合Freundlich模型，其吸附常数(Kf)分别为469.87、550.94和607.16，溴虫腈在三种土壤中的吸附等温线属于S型等温线。溴虫腈在土壤中的平均吸附自由能为-37.93kJ/mol，表明吸附机理主要为物理吸附。
　　7.采用土壤薄层层析法和土柱淋溶法研究表明:溴虫腈在三种供试土壤中均为不移动、不淋溶，说明在正常使用条件下，溴虫腈不容易对地下水造成污染。溴虫腈在三种供试土壤中的移动性强弱顺序为:江西红土＞南京黄棕土＞东北黑土，随着有机质含量的增加而减弱。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 农药残留检测技术

1．1 气相色谱法

1．2 高效液相色谱法

1．3 色谱-质谱联用技术

1．4 超临界流体色谱

2 农药的环境行为

2．1 农药的水解

2．2 光化学降解

2．3 农药在土壤中的降解

2．4 农药在土壤中的吸附与移动性

3 溴虫腈简介及其研究进展

3．1 溴虫腈简介

3．2 国内外研究进展

4 研究目的、意义

第二章 溴虫腈残留分析方法研究

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验方法

2 结果与讨论

2．1 仪器条件的优化

2．2 样品前处理方法优化

2．3 仪器检测线性范围和精密度

2．4 方法的最小检出量

2．5 添加回收率

3 小结

第三章 溴虫腈在稻田环境中的残留分析研究

1 田间试验

2 田间试验设计

2．1 小区设置

2．2 施药方法

2．3 消解动态试验

2．4 样品采集与处理

2．5 检测方法

2．6 计算公式

3 结果与讨论

3．1 溴虫腈在水稻植株、稻田水和土壤中的消解动态试验结果

3．2 溴虫腈在水稻植株、糙米、稻壳和土壤中最终残留试验结果

4 小结

第四章 溴虫腈的环境行为研究

第一节 溴虫腈的水解作用

1 材料和方法

2 结果与讨论

3 小结

第二节 溴虫腈的光解研究

1 材料和方法

2 结果与讨论

3 小结

第三节 溴虫腈的土壤降解

1 材料和方法

2 结果与讨论

3 小结

第四节 溴虫腈的吸附与解吸附特性研究

1 材料和方法

2 结果与讨论

3 小结

第五节 溴虫腈在土壤中的移动性

1 材料和方法

2 结果与讨论

3 小结

第五章 全文总结

1 结论

2 创新点

3 不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文