烯啶蟲胺環(huán)境行為研究.pdf

1、烯啶蟲胺(Nitenpyram)是日本武田公司于1989年開發(fā)的新煙堿類殺蟲劑。烯啶蟲胺在使用過程中將不可避免地進(jìn)入到大氣、土壤、池塘、河流和湖泊等環(huán)境中，可能會造成環(huán)境污染和生態(tài)影響。本文按照“化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗(yàn)準(zhǔn)則”的規(guī)定，建立了烯啶蟲胺水中和土壤中殘留分析方法，系統(tǒng)研究了烯啶蟲胺的水解、光解、土壤降解、土壤吸附、解吸附及遷移等環(huán)境行為特性。
　　 建立了土壤和水樣中烯啶蟲胺檢測方法。水樣中烯啶蟲胺采用高效液相色譜-二

2、極管陣列檢測器(HPLC-DAD)進(jìn)行檢測;結(jié)果表明烯啶蟲胺的線性范圍為0.1-20mg·L-1，決定系數(shù)R2=0.9998，最低檢測濃度為0.05 mg·L-1;水樣的加標(biāo)回收率為98.10％～102.93％，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.26％～3.48％。土壤中的烯啶蟲胺采用二氯甲烷振蕩提取;利用氣相色譜ECD檢測器(GC-ECD)進(jìn)行檢測;線性范圍為0.2-10 mg·L-1，決定系數(shù)R2=0.9998，最低檢測濃度為0.02 mg·kg-

3、1;土壤的加標(biāo)回收率為84.25％～93.25％，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.32％～4.47％。該方法滿足殘留分析檢測的要求。
　　 在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下研究了不同pH緩沖液和不同溫度對烯啶蟲胺的水降解行為的影響及模擬自然條件下的水化學(xué)降解。結(jié)果表明烯啶蟲胺在不同體系中的降解規(guī)律均符合一級動力學(xué)方程。烯啶蟲胺在pH7以下水解十分緩慢，在堿性條件下水解較快。在25℃下，烯啶蟲胺在pH5、7和9時的水解半衰期分別為458.9 d、415 d、

4、20.3d;水解速率隨溫度的升高而增加，平均溫度效應(yīng)系數(shù)為2.43。pH9時，烯啶蟲胺水解反應(yīng)的活化能與溫度之間無明顯相關(guān)性，而活化熵與溫度呈顯著相關(guān)性，R2=0.9999。烯啶蟲胺模擬自然環(huán)境中的水解實(shí)驗(yàn)表明，光解和微生物降解可能在自然環(huán)境水解中發(fā)揮重要的作用。采用HPLC-MS初步鑒定了烯啶蟲胺的主要水解產(chǎn)物為N-(6-氯-3-吡啶甲基)-N-乙基-硝基甲基乙酰胺和N-甲基(6-氯-3-吡啶)-乙基胺，分析了烯啶蟲胺的水解機(jī)理。

5、r>　　 在氙燈、高壓汞燈和太陽光三種光源條件下，分別研究了光源、有機(jī)溶劑、初始濃度和pH值對烯啶蟲胺的光解動力學(xué)規(guī)律。結(jié)果表明烯啶蟲胺在不同參數(shù)下的降解動態(tài)都遵循一級動力學(xué)方程。不同光源照射下，烯啶蟲胺于純水中的光解速率有顯著的差異，在高壓汞燈、自然光和氙燈下的光解半衰期分別為42.3 s、6.9 min和55 min。烯啶蟲胺在甲醇中光解速率比丙酮中的光解速率快。烯啶蟲胺在水中的光解速率與初始濃度有關(guān)，隨初始濃度增大而減小。汞燈下

6、pH值對光解速率影響不大。
　　 烯啶蟲胺在南京黃棕土、江西紅土和東北黑土中的降解半衰期分別為29.4 d、38.9d、6.9d，在相應(yīng)滅菌土壤中的降解半衰期分別為40.5 d、49.9 d和11.4 d;土壤的有機(jī)質(zhì)含量是影響其降解快慢的最主要因素。通過滅菌和未滅菌土壤中烯啶蟲胺的降解比較，可以看出土壤微生物對烯啶蟲胺的降解起著一定作用。模擬自然環(huán)境下烯啶蟲胺在土壤中的降解很好地符合一級動力學(xué)方程，可能受光強(qiáng)溫差等多種自然因素

7、的影響，降解半衰期明顯低于避光條件下的降解半衰期。
　　 采用振蕩平衡法研究了烯啶蟲胺的吸附特性。烯啶蟲胺在三種供試土壤中的吸附均符合Frueundlich等溫吸附方程，R2均大于0.98，在三種供試土壤中的吸附等溫線呈L型。烯啶蟲胺在南京黃棕土、江西紅土和東北黑土中的吸附常數(shù)Kd分別為0.37，0.44和2.59，表明其不易被土壤吸附。烯啶蟲胺在三種土壤中的吸附強(qiáng)弱順序?yàn)?東北黑土＞江西紅土＞南京黃棕土，有機(jī)質(zhì)含量增加，吸附能

8、力增強(qiáng)。烯啶蟲胺在三種供試土壤中的吸附自由能均小于40 kJ·mol-1，表明烯啶蟲胺在土壤中的吸附屬于物理吸附，吸附機(jī)理可能有氫鍵、偶極鍵作用而不存在化學(xué)鍵吸附作用。烯啶蟲胺在三中供試土壤中的解吸是可逆的。
　　 采用土壤薄層層析法研究了烯啶蟲胺的移動性。烯啶蟲胺在三種土壤中的Rf值分別為南京黃棕土0.72、江西紅土0.7、東北黑土0.38，分別屬于可移動、可移動和中等移動;烯啶蟲胺在三種供試土壤中的移動性強(qiáng)弱順序?yàn)?南京黃棕