预测农药植物角质层-水分配系数的LSER模型

植物角质层-水分配系数(Kcw)对评价农药的渗透及残留具有重要意义。通过实验方法难以高效且经济地测定多种农药的Kcw值,因此有必要发展一种快速预测农药Kcw值的模型。作者收集了23种农药在不同植物中的64个log Kcw实测值,构建了预测农药log Kcw值的线性溶解能关系(liner solvation energy relationship,LSER)模型。所建模型具有良好的拟合度(R^2adj,tra=0.79,RMSEtra=0.38)、稳健性(Q^2BOOT=0.78)和预测能力(Q^2ext=0.81)。该模型可用于预测含有-X(Cl,F,I)、>N-C(O)-NH2、-OCH2COOH、-NH-、-NH2、>C=O、-O-C(O)-NH-、-CN、-S-及-S(O)(O)-等官能团的农药的log Kcw值。机理分析结果表明:疏水相互作用(平均相对贡献率为48%)和n/π电子对相互作用(平均相对贡献率9%)对农药进入植物角质层为正贡献,而氢键受体相互作用(平均相对贡献率26%)和极性相互作用(平均相对贡献率17%)对农药进入角质层为负贡献。本研究构建的pp-LFER模型可用于预测新农药的log Kcw值,并且有助于理解农药在植物角质层与水相间分配的相互作用机制。     

除草剂单用与混用对土壤微生物活性的影响

在实验室条件下，通过观测投加农药土壤中的细菌、真菌数和土壤呼吸强度的变化，研究了灭草松、莠去津、灭草松 莠去津及灭草松 莠去津 表面活性剂对土壤微生物活性的影响。结果表明，莠去津、灭草松在10倍推荐用量下会使土壤细菌数略有减小，真菌数略有增加，细菌／真菌数之比减小；莠去津 灭草松与他们单用时对土壤呼吸的影响无显著差别，但添加表面活性剂后，土壤呼吸增强且持续时间延长。     

禾草灵的作用机制及环境生态效应研究进展

禾草灵 (diclofop-methyl)属芳氧苯氧丙酸类除草剂,广泛应用于禾本科杂草防除,其降解受到土壤有机质含量、pH值、氧气等众多因素的影响。母体化合物禾草灵及其主要降解产物禾草灵酸都具有除草活性,并会对环境中的一些非靶标生物产生急性或慢性毒性,是一类环境内分泌干扰物及过氧化物酶体增殖剂;同时,由于部分杂草产生抗性,进而演替成优势种群,迫使禾草灵的用量增加,更加重了其环境压力。文章就禾草灵的作用机制,其在环境中的降解、吸附等行为以及对非靶标生物的生态效应进行了综述,探讨了其中存在的一些问题,如生态毒理尤其是对映体差异性在毒性方面数据的缺乏等,并对今后的发展方向进行了展望。     

大伙房水库控制流域水质变化及污染源识别

为识别大伙房水库控制流域水体水质现状及主要污染因子,通过统计分析2014—2018年大伙房水库控制流域水体的水质数据,采用综合加权指数法和主成分分析方法,开展了大伙房水库控制流域水体水质变化趋势及成因识别研究。结果表明:大伙房水库控制流域水体水质情况总体良好,主要污染因子为总氮和粪大肠菌群。库区水体营养状态整体为中营养,磷限制型,且综合营养状态指数呈逐年下降趋势。水库控制流域水体水质受到地质、气候、农业、畜禽养殖、居民生活等复合影响,主要污染源为农业种植、农村生活及畜禽养殖等农业面源。农业种植源是水体中总氮的主要来源,其贡献总体上先增高再缓慢降低,而农村生活及畜禽养殖源是粪大肠菌群的主要来源,其贡献年际无明显变化。研究表明,大伙房水库控制流域水体中总氮超标严重,主要原因为农业面源污染的氮排放,同时水体中总磷的缺乏限制总氮的去除,加剧了这一现象。     

目标因子分析-UV分光光度法对混用除草剂组分的同时测定

采用目标因子分析技术并结合紫外吸收光谱,建立了一种对混用除草剂的各组分不经分离进行同时测定的方法。参照均匀设计表配制9组不同浓度组合的混合物标准液,在200~230 nm波段(间隔3 nm)测10个波长点,再在相同实验条件下测定未知样品的吸光度,将数据输入MATLAB目标因子分析程序,即可求得各组分含量。该方法对3种除草剂的回收率分别为氰草津99.30%~101.60%,异丙甲草胺97.97%~101.36%,莠去津97.30%~101.50%。3种除草剂回收率的标准偏差分别为氰草津1.06%、异丙甲草胺1.49%、莠去津1.88%,相对标准偏差 分别为氰草津1.05%、异丙甲草胺1.48%、莠去津1.89%。实验结果表明,目标因子分析方法对此类混用除草剂的同时测定具有较高的准确度和精密度。     

QuEChERS方法联合HPLC-MS/MS和GC-MS测定土壤中110种农药残留

采用Qu ECh ERS前处理方法联合高效液相色谱串联二级质谱(HPLC-MS/MS)和气相色谱串联质谱(GC-MS),建立了测定土壤中110种农药残留的方法。通过调整加入水中的乙酸含量对Qu ECh ERS方法进行优化,结果表明加入1%的乙酸提高了农药的回收率。基于农药的极性、热稳定性、挥发性等特性差异,分别采用HPLC-MS/MS测定其中的43种农药和GC-MS测定另外的67种农药。采用内标法测定回收率,内标为阿特拉津-d5、磺酰磺隆、1,3-二甲基-2-硝基苯、磷酸三苯酯、苝-d12。在3个添加水平(10、20、50μg·kg~(-1))下,由HPLC-MS/MS测定的43种农药的平均回收率范围为59.1%~129.4%,相对标准偏差(RSD)在0.3%~15%之间;由GC-MS测定的67种农药的平均回收率范围为44.9%~168.1%,RSD在0.5%~20%之间。方法的检出限范围为0.01~5.00μg·kg~(-1)。采用该方法检测某土壤样品,共检出农药68种,其中主要包括烟嘧磺隆、炔苯酰草胺、乙氧氟草醚、灭菌丹、烯酰吗啉、高效氯氟氰菊酯和部分有机磷、有机氯农药等,结果表明该方法简单有效、检测灵敏度高,可用于土壤中农药多残留的检测。     

土壤中苯线磷及其转化产物对映体的同时分析

采用QuEChERS预处理技术,结合高效液相色谱拆分,建立了土壤中苯线磷及其转化产物对映体的同时分析方法。苯线磷及其转化产物亚砜和砜单独易于实现手性拆分,但三者手性拆分机制不同(依赖于流动相组成和温度),常规色谱参数优化难以实现它们的同时手性分离。通过向流动相(87%正己烷/13%异丙醇,V/V)中加入微量水(0.02%),实现了三种化合物对映体的基线分离。联合QuEChERS前处理技术,在该色谱条件下,苯线磷及其转化产物各对映体在土壤中[0.05(0.1)、0.5、5 mg·kg-1三个添加水平]的加标回收率和相对标准偏差分别为82.5%～97.4%和2.5%～6.1%,表明该方法可在对映体水平上直接分析土壤样品中的苯线磷及其转化产物。研究结果将为苯线磷的环境转化过程及残留风险评估研究提供测试技术。     

乙草胺和异丙草胺对映异构体的拆分

利用Chiralpak AS-H手性色谱柱,以正己烷为流动相,以有机醇为极性改性剂,采用正相高效液相色谱法分别对乙草胺和异丙草胺的对映体进行了手性拆分,并结合紫外-可见、圆二色、旋光检测器和八区律规则对其对映体的绝对构型进行了判定。结果表明:乙草胺和异丙草胺的第一洗脱峰在220 nm检测波长下均具有负的康顿(Cotton)效应和旋光(ORD)信号,根据八区律判定其构型为aR-型,具有相反信号的第二洗脱峰为aS-型。以正己烷-异丙醇(97∶3,体积比)为流动相时,乙草胺和异丙草胺分离度分别为2.23和1.52。其手性拆分过程均受焓驱动,且分子中的N-烷氧取代基在对映体与手性固定相作用过程中具有重要作用。