哒嗪硫磷环境行为研究

摘要

哒嗪硫磷环境行为研究旨在阐明哒嗪硫磷在环境中的归宿和潜在危害，为其科学合理使用和环境安全性评价提供科学依据。本文建立了哒嗪硫磷残留分析方法。研究了哒嗪硫磷的水解、光解、土壤降解、土壤吸附及淋溶迁移等环境行为特性。
　　 建立了哒嗪硫磷水和土壤中农药残留分析方法，采用有机溶剂萃取，GC-FPD检测，水和土壤中哒嗪硫磷的回收率分别为100.99％～102.39％,87.29％～89.98％。相对标准偏差分别为1.36％～3.03％，1.53％～3.16％。最低检测浓度分别为0.02 mg/L和0.05mg/L。同时建立了水中哒嗪硫磷高效液相色谱分析方法，水样过滤膜后直接检测，方法最低检测浓度为0.2 mg/L，本方法无需前处理，操作简单。
　　 哒嗪硫磷在不同pH值缓冲溶液中水解速率依次为:pH9＞pH7＞pH5，水解半衰期(25℃)分别为10.52、30.00和73.72 d。哒嗪硫磷的水解是碱催化水解，pH值是水解的决定性因素;水解同时受温度的影响，随温度升高水解速率加快，温度每提高10℃，水解速率增加2.98倍。SDS能显著抑制哒嗪硫磷水解，且随着浓度的增大抑制作用增强。哒嗪硫磷在自然环境中水解速度大于室内模拟实验。表明微生物降解和光解对哒嗪硫磷在自然环境中降解发挥一定作用。
　　 以高压汞灯为光源，研究了哒嗪硫磷在液相中的光化学降解及影响因素。结果表明，哒嗪硫磷浓度5 mg/L时在纯水中光解半衰期为9.82 h，哒嗪硫磷在不同有机溶剂中的光解速率大小依次为正己烷＞乙酸乙酯＞甲醇＞乙腈，在碱性溶液中比中性和酸性溶液中光解快。在2 mg/L～20 mg/L浓度范围内，哒嗪硫磷在水与甲醇中光解速率均随初始浓度的增加而降低。硝酸盐对哒嗪硫磷水中光解有一定的光敏化作用，而表面活性剂(SDS)则表现出显著的光猝灭作用，且猝灭作用与剂量比正相关。Fe3+和Fe2+对哒嗪硫磷水中光解有极强的光敏作用，并且光敏效应随着离子浓度的提高表现出先增加后减小的现象。光解产物的HPLC-MS检测表明，哒嗪硫磷在水中光解主要途径是发生光氧化和光异构化作用。
　　 哒嗪硫磷在江西红壤、南京黄棕壤和东北黑土中的降解半衰期分别为105.00、10.27和78.75 d。在好气、渍水、灭菌三种条件下，哒嗪硫磷在3种土壤中的降解速率均为南京黄棕壤＞东北黑土＞江西红壤，降解速率随土壤pH值的增大而增大。哒嗪硫磷在土壤中降解主要为微生物降解，且渍水条件下的厌氧微生物有利于哒嗪硫磷降解。哒嗪硫磷在模拟自然条件下降解速率快于实验室避光培养条件，可能光解对哒嗪硫磷的土壤降解起到一定作用。
　　 哒嗪硫磷在三种不同土壤中的吸附情况能很好地符合Freundiich等温吸附方程，属L型等温吸附线;吸附强弱顺序为东北黑土＞南京黄棕壤＞江西红壤，哒嗪硫磷的Koc值为1043.64～1656.62。哒嗪硫磷在3种土壤上的平均吸附自由能为-17.62 kJ/mol，说明哒嗪硫磷在土壤上的吸附以物理作用为主。哒嗪硫磷在土壤中吸附常数与土壤有机质含量显著正相关。解吸强弱顺序为江西红壤＞南京黄棕壤＞东北黑土，符合吸附能力越强，解吸附能力越弱的规律。
　　 土壤薄层层析法和土柱淋溶法研究表明哒嗪硫磷在供试三种土壤中均为不移动、不淋溶，表明在正常使用情况下，哒嗪硫磷不易对地下水造成污染。哒嗪硫磷在3种土壤中的淋溶性强弱顺序为:江西红壤＞南京黄棕壤＞东北黑土，随土壤有机质含量增加，淋溶性减弱。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 有机磷农药的环境行为研究

1．1 有机磷农药光解研究进展

1．2 有机磷农药的水解作用

1．3 有机磷农药在土壤中的降解

1．4 有机磷农药在土壤中的吸附研究

1．5 有机磷农药在土壤中的迁移淋溶研究

2 哒嗪硫磷简介及环境行为研究进展

3 本研究目的意义及内容

第二章 哒嗪硫磷残留分析方法的建立

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

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 哒嗪硫磷的水解作用

1 材料和方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

1．3 数据处理

2 结果与讨论

2．1 哒嗪硫磷的水解特性

2．2 表面活性剂对哒嗪硫磷的水解的影响

2．3 哒嗪硫磷水溶液在自然环境中的降解

3 小结

第四章 哒嗪硫磷的光解作用

1 材料和方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

1．3 哒嗪硫磷光解产物鉴定

1．4 数据处理

2 结果与讨论

2．1 哒嗪硫磷不同初始浓度光解动力学

2．2 哒嗪硫磷在不同pH溶液中的光化学降解

2．3 哒嗪硫磷在不同有机溶剂中的光解

2．4 硝酸盐对哒嗪硫磷光解影响

2．5 表面活性剂(SDS)对哒嗪硫磷光解影响

2．6 Fe3+、Fe2+对哒嗪硫磷光降解影响

2．7 哒嗪硫磷在水溶液中的光解产物鉴定

3 小结

第五章 哒嗪硫磷在土壤中的降解

1 材料和方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

1．3 数据处理

2 结果与讨论

2．1 哒嗪硫磷土壤降解特性

2．2 好气、渍水、灭菌三种条件下土壤降解特性比较

2．3 哒嗪硫磷在模拟自然环境中土壤降解

3 小结

第六章 哒嗪硫磷在土壤中的吸附与解吸附

1 材料和方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

1．3 数据处理

2 结果与讨论

2．1 水土比的优化选择

2．2 吸附-解吸附动力学特性

2．3 哒嗪硫磷在土壤中的等温吸附特性

2．4 哒嗪硫磷在土壤中的等温解吸附特性

2．5 土壤理化性质对哒嗪硫磷吸附的影响

2．6 哒嗪硫磷在土壤中的吸附自由能

3 小结

第七章 哒嗪硫磷的淋溶

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 实验方法

1．3 数据处理

2 结果与讨论

2．1 哒嗪硫磷在土壤中的移动性

2．2 哒嗪硫磷在土壤中的淋溶性

3 小结

第八章 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