土壤中咪唑乙烟酸除草剂的分析方法及环境行为的研究

摘要

咪唑乙烟酸除草剂是侧链氨基酸合成抑制剂，对大豆田和其他豆科植物田的禾本科杂草和某些阔叶杂草有优异的防除效果。它是咪唑啉酮类除草剂开发应用最早的品种，也是应用最广泛的品种。自咪唑乙烟酸国内产品问世以来，因其价格低廉，除草效果良好，用量迅速增长。由于大面积长期使用，并且咪唑乙烟酸在土壤中残留时间较长，因此对后茬作物经常造成药害问题。对此，本文以咪唑乙烟酸除草剂为研究对象，采用加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定土壤中咪唑乙烟酸的残留，研究了咪唑乙烟酸在土壤中的吸附行为以及土壤理化性质对吸附的影响，并对咪唑乙烟酸在土壤中的降解规律进行了初步探讨，为了解除草剂在土壤中的归趋、预测其在土壤中的潜在污染趋势提供有益的参考。本研究所获主要结果如下： (1) 建立了加速溶剂萃取．高效液相色谱法(ASE-HPLC)测定土壤中咪唑乙烟酸残留的分析方法。实验对加速溶剂萃取法的溶剂、温度、压力等影响因素进行了优化，并与振荡提取进行了比较。优化的萃取条件为：以甲醇/冰乙酸(5∶1，V/V)作提取剂，在温度50℃、压力9MPa下静态萃取10min，提取物用配备二极管阵列检测器的高效液相色谱进行检测。色谱柱为ODS柱，流动相为甲醇+水+冰乙酸(50∶46∶4，V/V)，流量：1mL/min，检测波长：254nm，柱箱温度：38℃，进样量：20μL。结果表明：加速溶剂萃取法的回收率高于振荡提取的回收率，在优化条件下测得1μg/g和10μg/g加标土壤样品的回收率分别为90﹪和86﹪，相对标准偏差分别为4.1﹪和4.5﹪，检出限可达0.006μg/g。 (2) 研究了咪唑乙烟酸除草剂在土壤中的吸附行为以及土壤理化性质对吸附的影响。实验选取山东省6种代表性土壤：棕壤、褐土、潮土、砂姜黑土、水稻土和盐碱土，采用批量平衡法，先确定了达到吸附平衡的振荡时间，然后探讨了6种土壤对咪唑乙烟酸吸附的影响。结果表明：6种土壤对咪唑乙烟酸吸附能力的大小依次为：水稻土>棕壤>盐碱土>砂姜黑土>潮土>褐土：咪唑乙烟酸在土壤中的吸附特性与土壤理化性质有关；吸附等温线符合Freundlich方程，经相关性研究发现其吸附常数膨与土壤pH值、阳离子交换浓度负相关，与土壤有机质含量正相关。 (3) 对咪唑乙烟酸在不同类型土壤中以及不同外界条件下的降解规律进行了初步探讨。实验以山东省具有代表性的4种土壤：棕壤、褐土、潮土和盐碱土为材料，采用室内培养方法，研究了咪唑乙烟酸在不同土壤中的降解规律，并考察了土壤微生物量和含水量对降解速率的影响；同时还进行了室外大豆植株生长过程中咪唑乙烟酸在土壤中的降解试验。结果表明：咪唑乙烟酸在土壤中的降解动态符合一级反应动力学方程(C=C<,0e><'-kt>)，不同种类土壤中的降解速率不同，在盐碱土中降解最快，半衰期最短，仅为30.2天；其次是潮土和褐土，其降解半衰期分别为51.4和59.2天；棕壤中最慢，半衰期长达81.4天。此外，咪唑乙烟酸在土壤中的降解受微生物和含水量的影响，微生物越多、含水量越高，其降解越快，半衰期越短。咪唑乙烟酸在室外土壤中的降解速率明显大于在室内培养土壤中的降解速率，其在室外土壤中的半衰期仅为3.1天。

目录

文摘

英文文摘

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第1章综述

1.1引言

1.2咪唑啉酮类除草剂简介

1.3土壤中咪唑啉酮类除草剂的分析方法

1.3.1样品前处理方法

1.3.2分析方法

1.4咪唑啉酮类除草剂在土壤中的环境行为研究

1.4.1在土壤中的吸附与脱附

1.4.2光解、水解及微生物降解

1.4.3在土壤中的迁移及残留动态

1.4.4在土壤中的持久性及半衰期

1.4.5咪唑啉酮类除草剂的环境毒性

第2章土壤中咪唑乙烟酸的分析方法

2.1引言

2.2主要仪器、试剂和样品

2.3样品前处理方法

2.3.1加速溶剂萃取法

2.3.2振荡提取法

2.4高效液相色谱检测

2.4.1色谱条件

2.4.2定性定量方法

2.5结果与讨论

2.5.1加速溶剂萃取条件的优化

2.5.2 ASE与振荡提取法的比较

2.5.3方法的回收率和检出限

2.6本章小结

第3章咪唑乙烟酸在土壤中的吸附研究

3.1吸附试验

3.1.1试验材料

3.1.2仪器设备及分析方法

3.1.3定性和定量

3.1.4土壤吸附实验方法

3.2结果与讨论

3.2.1振荡平衡时间的选择

3.2.2咪唑乙烟酸在土壤中的吸附等温线

3.2.3土壤性质对咪唑乙烟酸吸附的影响

3.3本章小结

第4章咪唑乙烟酸在土壤中的残留动态研究

4.1降解试验

4.1.1.试验材料及仪器设备

4.1.2试验内容

4.1.3土壤样品中咪唑乙烟酸残留量的测定

4.2结果与讨论

4.2.1不同类型土壤对咪唑乙烟酸降解速率的影响

4.2.2微生物对咪唑乙烟酸降解速率的影响

4.2.3不同土壤含水量对咪唑乙烟酸降解的影响

4.2.4咪唑乙烟酸在室外土壤中的残留动态

4.3本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

论文期间发表和待发表的文章