杀螺胺乙醇胺盐在稻田中的残留降解与环境行为研究

论文摘要

杀螺胺乙醇胺盐属于酰胺类化合物,是一种杀软体动物剂,对螺卵和血吸虫尾蚴等有很强的杀灭作用。目前,国内外有关杀螺胺乙醇胺盐的研究集中在其毒理与灭螺效果等方面,而对其残留、吸附及水解都未见报道。本文系统地研究了杀螺胺乙醇胺盐在稻田生态环境中（包括水稻植株、稻田水和稻田土壤）的残留降解行为及其在土壤与水中的吸附、水解规律和主要影响因素。为杀螺胺乙醇胺盐合理使用与推广、评价其生态环境安全性以及治理其农业污染提供科学依据。主要结果归纳如下：（1）建立高效液相色谱法（HPLC）检测杀螺胺乙醇胺盐在水稻和稻田中残留量的分析方法。稻秆和稻田水样品用碱性乙酸乙酯提取,而稻田土壤、谷壳和糙米样品用碱性乙醇提取,乙酸乙酯萃取；经弗罗里硅土柱净化,welchrom C18柱,液相紫外检测器测定并用外标法定量。在0.01-10.00mg/L范围内,杀螺胺乙醇胺盐的质量浓度与其峰面积间呈现良好的线性关系,相关系数达0.9998。在稻田水、稻秆、稻田土壤、谷壳和糙米中添加0.01-5.00mg/kg的杀螺胺乙醇胺盐标样时,其平均回收率为93.47%-100.9%,相对标准偏差为1.46%-5.82%,符合农药残留量分析与检测的技术要求。（2）研究了杀螺胺乙醇胺盐在湖南长沙、浙江杭州、贵州贵阳三地水稻中的消解动态和最终残留。杀螺胺乙醇胺盐在稻田水、水稻植株和稻田土壤中的消解规律遵循一级动力学方程；其在稻田水、水稻植株和土壤中的消解半衰期分别为1.69-3.01d、5.33-7.70d和8.66-13.86d,属于易降解农药。施药后62d,糙米中杀螺胺乙醇胺盐的残留量均<1.00mg.kg-1;稻秆中含量较高。在水稻上使用杀螺胺乙醇胺盐70%可湿性粉剂,按推荐剂量900g.hm-2（630g. a.i.ha-1）,最多施药2次,杀螺胺乙醇胺盐在水稻上的安全期为62d。（3）研究了水体中pH值、温度、无机盐、化学肥料对杀螺胺乙醇胺盐水解速率的影响。在不同的pH值条件下杀螺胺乙醇胺盐的水解速率不同。碱性条件下其水解速率要比中性条件或酸性条件下的水解速率慢。杀螺胺乙醇胺盐的水解速率随温度的升高而加快。无机盐对杀螺胺乙醇胺盐水解的影响有一定的抑制作用,但没有表现出明显的差异性。NaCl、KCl、CaCl2、NaNO3等强酸强碱盐由于盐析作用对杀螺胺乙醇胺盐水解产生抑制作用。而NaHCO3是强碱弱酸盐,由于强碱弱酸盐在水解时会使水体呈碱性,也抑制杀螺胺乙醇胺盐的水解。（4）研究杀螺胺乙醇胺盐在五种供试土壤中的吸附性能和机理,以及pH值对吸附的影响。杀螺胺乙醇胺盐的吸附平衡时间为24h。在不同土壤中的吸附情况能用Freundlich等温吸附方程来拟合；且都属于物理吸附。吸附能力从大到小排列为黑龙江黑土、山东褐土、湖南红壤、湖南河潮土、河南褐土；pH变化对吸附量的影响很显著：当pH由3升高至5时,其吸附量缓慢下降,当pH由5升高至7时又缓慢上升。之后,随着pH值的增加不但没有增加,反而开始降低,此后,当pH为11时,其吸附量达到最低。土壤理化性质影响程度依次为：土壤中有机质含量>土壤阳离子交换容量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 研究目的和意义
• 2 杀螺胺乙醇胺盐简介
• 3 国内外研究进展
• 3.1 杀螺胺乙醇胺盐相关研究进展
• 3.2 农药水化学降解研究进展
• 3.3 农药在土壤中吸附研究进展
• 4 主要研究内容
• 第二章 杀螺胺乙醇胺盐在稻田中的残留分析与检测方法研究
• 1 材料与方法
• 1.1 仪器与设备
• 1.2 药品与试剂
• 2 样品提取
• 2.1 稻田水
• 2.2 稻田土壤、谷壳和糙米样品
• 2.3 稻杆
• 2.4 净化
• 2.5 液相色谱条件
• 3 结果与分析
• 3.1 提取剂的选择
• 3.2 净化洗脱条件的选择
• 3.3 色谱条件优化
• 3.4 标准曲线与线性关系
• 3.5 添加回收率与相对标准偏差
• 3.6 方法检测限
• 4 小结
• 第三章 杀螺胺乙醇胺盐在稻田中的残留试验研究
• 1 试验设计
• 1.1 试验地点气候条件和土壤类型
• 1.2 田间试验
• 1.3 样品分析
• 2 结果与分析
• 2.1 杀螺胺乙醇胺盐的消解动态试验结果
• 2.2 杀螺胺乙醇胺盐在稻田不同样品中的最终残留试验结果
• 2.3 杀螺胺乙醇胺盐70%可湿性粉剂使用安全性的评价
• 第四章 杀螺胺乙醇胺盐的水解及其影响因素的研究
• 1 杀螺胺乙醇胺盐的水解动力学研究
• 1.1 材料和方法
• 1.2 试验设计
• 1.3 结果与讨论
• 2 环境因子对杀螺胺乙醇胺盐水解的影响
• 2.1 试剂
• 2.2 试验设计
• 2.3 结果与分析
• 3 小结
• 第五章 杀螺胺乙醇胺盐在土壤中吸附行为研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试土壤
• 1.2 试剂
• 1.3 仪器
• 1.4 样品中杀螺胺乙醇胺盐的提取方法
• 1.5 试验设计
• 2 结果与分析
• 2.1 杀螺胺乙醇胺盐在土壤中吸附平衡时间
• 2.2 杀螺胺乙醇胺盐在土壤中的吸附等温式
• 2.3 pH值对吸附量的影响
• 2.4 杀螺胺乙醇胺盐在五种供试土壤中的吸附自由能的变化
• 2.5 土壤理化性质对杀螺胺乙醇胺盐的影响
• 3 小结
• 第六章 结论
• 1 主要结论
• 1.1 建立了杀螺胺乙醇胺盐在稻田中的残留分析方法
• 1.2 研究杀螺胺乙醇胺盐在稻田中的消解动态
• 1.3 研究杀螺胺乙醇胺盐在稻田中的最终残留
• 1.4 研究杀螺胺乙醇胺盐在水体中的影响因素
• 1.5 杀螺胺乙醇胺盐在五种供试土壤上的吸附
• 2 讨论
• 2.1 本研究的创新之处
• 2.2 本研究不足之处
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介