氨唑草酮的水解、挥发及其在水-沉积物系统中的降解特性

为评价氨唑草酮的环境安全性,参照国家标准GB/T 31270-2014的要求,采用室内模拟法研究了氨唑草酮在不同温度和不同pH值缓冲溶液中的水解特性、在不同环境介质中的挥发特性,以及在2种水-沉积物系统中的降解特性。结果表明:氨唑草酮在25 ℃时,在pH值为4或7的缓冲液中水解半衰期均长于365 d,在pH值为9的缓冲液中水解半衰期为90.0 d,属于难水解至中等水解农药。在20~25 ℃、气体流速500 mL·min^-1的条件下,氨唑草酮在空气、水和土壤中的挥发率均小于1%,属于难挥发农药。氨唑草酮在湖泊(杭州西湖)水-沉积物系统和河流(京杭大运河)水-沉积物系统中的降解符合一级动力学方程,好氧降解半衰期分别为408 d和630 d,厌氧降解半衰期分别为248 d和990 d,在水-沉积物系统中属于难降解农药。     

双氟磺草胺在土壤环境中的归趋特征

为预测和评价双氟磺草胺对水资源及土壤环境的潜在风险提供依据,采用室内模拟试验方法,研究双氟磺草胺在不同土壤(黑土、红壤和水稻土)环境中的降解、吸附、淋溶以及在土壤表面的挥发性和光解性等归趋特征。结果表明:双氟磺草胺在吉林黑土、云南红壤与贵州水稻土中的降解符合一级动力学方程,其在3种土壤中的降解半衰期分别为12.8d、15.0d和12.6d,属于易降解农药;双氟磺草胺在3种土壤中的吸附符合Freundlich方程,Kd值(吸附常数)分别为1.83、1.14和0.537,3种土壤中均难吸附。经土壤薄层层析试验,当溶剂展开18cm时,双氟磺草胺在吉林黑土、云南红壤与贵州水稻土中主要分布在12~18cm、9~18cm和9~18cm土层中,其Rf值(比移值)均为0.917,极易移动。双氟磺草胺在土壤表面光解遵循一级动力学方程,Ct=4.355 8e-0.002 t,光解半衰期为346.5h,属于难光解农药。在(25±2)℃,气体流速为500mL/min的条件下,双氟磺草胺在土壤表面的挥发速率小于0.04%,属于难挥发农药。双氟磺草胺在土壤中难挥发、难光解、难吸附、易移动,但其在土壤中降解较快,对土壤环境的风险性小。     

吡唑草胺在土壤中的环境行为研究

为科学评价吡唑草胺的环境风险,参照“化学农药环境安全评价试验准则”,研究了吡唑草胺在土壤中的主要环境行为——光解、挥发、吸附、移动及降解的特性。结果表明：光解、挥发不是吡唑草胺在土表降解的主要因素;吡唑草胺在土壤中具中等移动或可移动特性,难被土壤吸附;吡唑草胺在土壤中的降解受土壤类型以及环境条件（好氧、积水厌氧）的影响,其降解半衰期为4～96 d。由于吡唑草胺在粘土中移动性较强、降解半衰期较长,因此当在该种土壤上使用吡唑草胺时,可能会对地下水、地表水造成污染。     

土壤和水中啶氧菌酯的环境行为研究

通过对啶氧菌酯在三种典型土壤(潮土、褐土和红壤土)和水中挥发性、光降解和淋溶性的研究,明确了其环境行为。啶氧菌酯在三种土壤表面和水中,24 h吸收液中未检测到挥发的啶氧菌酯;啶氧菌酯在三种土壤表面的光降解半衰期分别为潮土26.70h、褐土32.80 h和红壤土12.80 h,在水中的光解半衰期为3.20 h;啶氧菌酯在三种土壤中的迁移率分别为潮土0.083、褐土0.08、红壤土0.25。结果表明:啶氧菌酯在三种土壤和水中均难挥发,在土壤表面难光降解,而在水表面较易光降解;在潮土和褐土中移动性等级为不移动,而在红壤中移动性等级为不易移动。综上认为,啶氧菌酯在三种土壤中稳定性高、迁移率低,长期高频次施容易导致土壤中啶氧菌酯累积,而在水中易于降解,不容易累积。     

灭多威在土壤中的吸附、移动及降解行为

研究了灭多威在土壤中的主要环境行为--吸附、移动及降解特性.结果表明:灭多威在粉土、壤土和粘土中的土壤吸附常数Kd分别为1.08,5.43和11.56,属土壤较难吸附至难吸附的农药;在粉土、壤土和粘土中移动性分别表现为中等移动、可移动和极易移动;在粉土、壤土和粘土中的降解半衰期分别为16.9,32.8,15.1 d,属于土壤易降解的农药品种.     

土壤中乙羧氟草醚残留分析方法及降解动态研究

利用气相色谱仪建立了土壤中乙羧氟草醚残留量的分析检测方法,并在实验室条件下研究了其在河南潮土、吉林黑土、江西红壤中的降解动态,为其环境和生态安全性评价提供重要的科学依据。结果表明:①土壤中的乙羧氟草醚残留物用丙酮-乙酸乙酯(1∶2,V/V)混合液提取,经弗罗里硅土SPE柱净化,浓缩后用气相色谱仪(带63Ni-ECD)进行检测;当添加浓度为0.01、0.05、0.5mg.kg-1时,添加回收率为86.9%～98.3%,标准偏差为1.50%～9.99%,最低检出量为1×10-12g,最低检出浓度为0.01mg.kg-1。②乙羧氟草醚在3种不同类型的土壤中降解速率大小依次为河南潮土>吉林黑土>江西红壤,降解速率常数分别为9.92×10-2、6.42×10-2和2.89×10-2,降解半衰期分别为7.0、10.8和24.0h,符合一级动力学方程。土壤pH值对乙羧氟草醚的降解有显著影响,乙羧氟草醚在碱性土壤中降解较快,在酸性土壤中降解较慢。根据国内农药在土壤中的残留性划分标准,乙羧氟草醚为易降解农药。     

虱螨脲在土壤中的降解、吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了虱螨脲在3种土壤中的降解、吸附和移动特性.结果表明:25℃下,虱螨脲在江西红壤中的降解半衰期为101 d,属于中等降解农药;在太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为74.5 d和55.5 d,属于较易降解农药.土壤有机质含量是影响虱螨脲降解速率的主要因素;3种土壤对虱螨脲具有较强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对虱螨脲的吸附性越强;3种土壤对虱螨脲的吸附自由能变化均小于40kJ·mol-1,属于物理吸附;虱螨脲在土壤中不易移动,正常条件下不会造成地下水的污染.     

3种烟碱类杀虫剂在土壤中的降解吸附特性及对地下水的影响

采用室内模拟实验方法,以太湖水稻土、江西红壤和东北黑土为代表性土壤,研究了噻虫啉等3种烟碱类杀虫剂在土壤中的降解、吸附特性,并利用GUS(Ground Ubiquity Score)指数分析了其对地下水污染的影响。结果表明,3种烟碱类杀虫剂在3种土壤中均较易降解,降解半衰期在5～31d之间,属于易降解农药,降解特性与土壤理化性质及农药本身性质有关。3种烟碱类杀虫剂在江西红壤、太湖水稻土与东北黑土中的吸附较好地符合Freundlich方程,Kd值在0.30～14.70之间,KOC在42.8～1750.9之间,属难吸附农药。吸附性强弱与农药本身溶解性和土壤有机质含量有关,水溶性越强吸附越弱,有机质含量越高,吸附性越强。3种烟碱类杀虫剂在太湖水稻土中的GUS值均小于1.8,而在江西红壤中,其GUS值均大于1.8,这3种杀虫剂在江西红壤中均有一定的淋溶性,对地下水均有一定的污染风险。     

哒螨灵农药在土壤中的降解吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了哒螨灵在3种土壤中的降解、吸附和移动特性.结果表明,25℃下,哒螨灵在汀两红壤、河南二合土和东北黑土中的降解半衰期分别为41.0、55.9和72.2 d,属于易降解农药,其降解速率依次为江西红壤>河南二合土>东北黑土.酸性条件有利于哒螨灵的降解,土壤pH值对哒螨灵降解的影响比土壤有机质含量大.3种土壤对哒螨灵农药的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数kd值分别为3.35×103、6.17×103和8.48×103,具有极强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对哒螨灵的吸附性越强.土壤对哒螨灵的吸附自由能,变化均小于40 kJ·mol-1,属于物理吸附.哒螨灵在土壤中不易移动,3种土壤薄层移动试验的Rf,值均仪为0.05,正常条件下不会造成对地下水的污染.     

三唑磷农药在土壤中的降解与吸附特性研究

采用室内模拟试验方法,研究了三唑磷在3种不同类型土壤中的降解特性、吸附特性及其影响因素,分析了该农药对地下水的污染风险性。结果表明,三唑磷在江西红壤、河南二合土和东北黑土等3种土壤中的降解半衰期分别为28.3、3.75和3.28d,降解速率依次为东北黑土>河南二合土>江西红壤,均具易降解性。3种土壤对三唑磷的吸附常数Kf分别为10.0、2.17、6.70,河南二合土对三唑磷的吸附性最弱。对于三唑磷农药,影响土壤吸附性的主要因素为土壤质地,其次为土壤有机质,此外,水溶解度也是重要因素。综合考虑农药水溶解度、土壤降解与土壤吸附特性,正常施用,三唑磷母体进入地下水造成污染的风险较小。     

农田土壤中抗倒酯及其代谢物抗倒酸残留量检测方法的建立与应用

为了探明抗倒酯及其代谢物抗倒酸在农田土壤中的残留消解规律,采用高效液相色谱检测技术(HPLC–UV),通过添加回收试验法建立农田土壤中抗倒酯和抗倒酸残留量的检测方法。结果显示:用酸性乙腈振荡法提取农田土壤中残留的抗倒酯和抗倒酸,用氟罗里硅土分散固相萃取法净化提取液后进行HPLC–UV检测,当添加浓度为0.05、0.50、5.00 mg/kg时,抗倒酯的添加回收率为79.68%~103.55%,变异系数为1.26%~10.22%;抗倒酸的添加回收率为79.18%~104.13%,变异系数为3.29%~10.75%。结果表明该方法符合农药残留量分析与检测的技术要求。在此基础上,采用室内模拟试验研究20℃恒温和避光培养条件下抗倒酯和抗倒酸在2种湖南典型农田土壤(第四纪红土红壤和河潮土)中的残留消解情况,结果显示:抗倒酯和抗倒酸在2种供试农田土壤中的残留消解均符合一级化学反应动力学方程C_t=C_0·e~(–kt),抗倒酯在第四纪红土红壤和在河潮土中的消解半衰期分别为8.92、7.67 d,抗倒酸的消解半衰期分别为9.39、8.59 d,表明抗倒酯和抗倒酸在2种供试农田土壤中的消解均较快,不易形成残留危害。     

氯虫苯甲酰胺在5种土壤中的吸附和解吸特性

为了综合评价氯虫苯甲酰胺在土壤环境中的吸附特性,采用恒温批处理平衡法,测定了氯虫苯甲酰胺在黑土、黄壤、紫色土、红土以及潮土5种典型农业土壤中的吸附和解吸行为。结果表明,5种土壤吸附氯虫苯甲酰胺的Freundlich模型拟合的吸附等温线系数(Kf)为1.06～4.45 L/kg,其吸附的强弱次序依次为黑土>黄壤>紫色土>红土>潮土。5种土壤吸附氯虫苯甲酰胺的行为以物理吸附为主,土壤有机质含量、土壤粉粒含量和阳离子交换量是土壤吸附和解吸氯虫苯甲酰胺的关键影响因素。氯虫苯甲酰胺在5种土壤中有机碳标化的分配常数(KOC)为120～379,平均值为238,表明其在土壤中的移动性较弱。解吸试验结果表明氯虫苯甲酰胺在5种土壤中的解吸过程均存在迟滞现象。     

红壤性水稻田土壤-水-植物系统中毒死蜱的迁移转化和分布特征

为了探究毒死蜱在红壤性水稻田土壤、水、植物系统中的迁移转化和分布特征,通过室内批量平衡吸附实验、野外喷施试验与动态观测,研究了持续淹水和间歇淹水条件下红壤性水稻土-水-水稻系统中毒死蜱的迁移转化和分布特征。结果表明：毒死蜱在呈酸性的红壤性水稻土中易于淋失迁移至深层土壤（可达50 cm）;白昼的高温导致表层土壤孔隙水中毒死蜱及其主要降解产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇（TCP）的浓度显著上升,而降雨事件促进两者向深层土壤迁移;水稻收获时土壤中毒死蜱残留量较高,且其剖面分布较为均匀;间歇淹水处理可使收获时水稻籽粒和茎秆中的毒死蜱残留量降低为持续淹水处理水稻相应部位的0.69倍和0.84倍。研究显示,红壤性水稻土壤中毒死蜱的淋溶作用较强,不同的灌溉方式对收获期水稻中毒死蜱的含量有显著影响。     

储藏和加工方式对稻谷中毒死蜱和三唑磷残留量的影响

[目的]了解稻谷加工方式和储藏方式对稻米中毒死蜱和三唑磷残留动态的影响机制。[方法]采用液相色谱-三重四极杆质谱法同时检测稻米中的毒死蜱及其代谢物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(3,5,6-Trichloro-2-pyridinol,TCP)和三唑磷残留,分析碾磨、蒸煮、发芽加工以及储藏温度(37和4℃)对毒死蜱和三唑磷残留量的影响。[结果]毒死蜱及其代谢物TCP、三唑磷等农药残留多数分布在米糠层;短时间的蒸煮无法明显降低稻谷中毒死蜱的残留量;发芽稻谷中毒死蜱及其代谢物TCP、三唑磷的残留量显著低于未发芽稻谷;在37℃储藏条件下,毒死蜱的降解方程为C=0.899e~(-0.005t)(R~2=0.855 6),半衰期为138.6 d;三唑磷降解方程C=0.768e-0.009t(R~2=0.822 8),半衰期77.0 d,近似满足一级动力学模型方程;在4℃低温储藏条件下,稻谷中毒死蜱和三唑磷的残留量变化不大。[结论]碾磨和发芽加工有利于降低稻谷的农药残留量,低温储藏稻谷不利于残留农药的降解。研究可为稻米加工过程的风险评估以及开发稻米中农药残留的消解技术提供参考。     

毒死蜱在土壤中的环境行为研究

按照“化学农药环境安全评价试验准则”的规定,研究了毒死蜱在土壤中的主要环境行为——吸附性、移动性、挥发性及降解的特性。结果表明,土壤具有较强的吸持毒死蜱农药的能力,吸附常数(Kd)为:壤土213.51,粘土182.82和砂土157.01;毒死蜱属于在壤土、砂土中不易移动,在粘土中不移动的农药品种;毒死蜱在壤土和粘土属难挥发,在砂土属中挥发;毒死蜱在壤土、粘土和砂土中的降解半衰期分别为23.9d、12.6d和9.8d,属于易土壤降解的农药品种。     

长期不同施肥措施对土壤铜、锌、镉形态及生物有效性的影响

为研究长期不同施肥措施对典型土壤中铜、锌、镉形态分布特征及生物有效性的影响,采用BCR连续提取法测定了黑土、潮土和红壤在20多年不同施肥措施(不施肥、施化肥、化肥有机肥配施)下土壤中Cu、Zn、Cd形态的含量。结果表明,黑土施用磷肥提高了Cu、Zn的酸提取态和氧化物结合态比例,施用有机肥增加了土壤Cu、Zn的酸提取态和有机结合态比例,降低了Cd的有机结合态比例;潮土单施化肥或配施有机肥均能提高酸提取态、氧化物结合态和有机结合态Zn比例;红壤施磷肥提高了Zn的酸提取态和有机结合态比例,施有机肥提高了Cu、Zn氧化物结合态和有机结合态比例。对作物籽粒和秸秆Cu、Zn、Cd浓度与其在土壤中各形态含量作逐步回归分析表明,黑土中Cu、Zn、Cd的生物有效态以酸提取态为主;潮土中Zn、Cd的生物有效态以氧化物结合态和有机结合态为主;红壤中土壤酸提取态、氧化物结合态和有机物结合态Cu、Zn、Cd都具有一定的生物有效性。Cu、Zn、Cd总量和EDTA-可提取态是黑土和红壤重金属形态的主要影响因子。     

对几种典型土壤中粘粒级有机-矿质复合体的初步表征

采用超声分散法提取了江西红壤、黑龙江黑土和北京潮土等3种典型土壤的粘粒级有机-矿质复合体,分别用傅立叶转换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)以及固态核磁共振(NMR)等方法对提取的有机-矿质复合体进行了表征。结果表明,黑土复合体具有最高的有机质含量和最大的阳离子交换容量。3种复合体的主要矿物成分均为石英,但红壤复合体还含有云母与闪石等成分,而黑土和潮土复合体主要还包括长石和方解石成分。对NMR不同化学位移域的谱峰积分得到3种粘粒级复合体有机碳的组成比例,红壤复合体中脂类C的含量最高,黑土复合体中烷氧基C的含量最高,而潮土中烷氧基C、脂类C以及芳香族C的含量相差不多。