新颖除草剂唑啉草酯在土壤中的降解、吸附-解吸附特性及其在水体中的降解研究

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenxiaoyi1988
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本文建立了唑啉草酯的前处理方法和其在LC-MS/MS上的分析检测方法,用于测定其在土壤和水体中的含量。在室内模拟了唑啉草酯在土壤中的降解行为及其影响因素,对唑啉草酯在土壤中的代谢物进行了鉴定,并对降解机理进行了推测。探究了唑啉草酯在土壤上的吸附和解吸附特性,另外还研究了唑啉草酯在水体中的水解和光解行为。(1)对QuEchERS方法进行了改进,对提取溶剂、提取方式、提取时间及净化剂等进行优化以得到最佳的提取条件。建立了唑啉草酯在液相色谱-质谱/质谱(LC-MS/MS)上的分析检测方法,唑啉草酯的溶剂和基质标准曲线(浓度为0.0002-0.5000μg/m L)具有良好的线性关系,R2为0.9969-0.9996,检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.00012mg/kg和0.0004 mg/kg,基质效应ME在0.4-1.6之间;唑啉草酯在贵州、安徽、海南和黑龙江四种土壤上的日内平均回收率为85.50%-115.71%,相对标准偏差(RSD)为0.72%-5.04%;日间平均回收率为74.79%-116.40%,RSD为1.64%-6.13%,该分析方法满足检测要求。(2)研究了不同温度、不同含水量、灭菌和去有机质条件下唑啉草酯在土壤中的降解试验。结果表明:在15℃-35℃培养温度范围内,唑啉草酯在四种土壤中的降解速率与温度呈正相关;在16%-32%含水量范围内,唑啉草酯在四种土壤中的降解速率与土壤含水量呈正相关。灭菌后唑啉草酯在四种土壤的降解半衰期相较于灭菌前分别延长了0.6、0.9、7.4和10.6 h,说明生物降解是唑啉草酯主要的降解途经之一。唑啉草酯在贵州、安徽、海南和黑龙江去有机质土壤的半衰期延长了0.2-3.2倍,表明有机质是影响唑啉草酯降解的重要因素。唑啉草酯在四种不同土壤中均属于易降解农药,降解速率顺序为贵州>安徽>海南>黑龙江,说明土壤类型也是影响唑啉草酯降解的主要因素。唑啉草酯在土壤中共有五个可能代谢物被检出,根据代谢物可能的结构,推测唑啉草酯在土壤中可能经历了水解、氧化、取代、电子重排、开环等过程。(3)采用振荡平衡法探究了唑啉草酯在土壤中的吸附动力学、解吸附动力学和等温吸附试验及等温解吸附试验,结果表明:唑啉草酯在四种土壤中吸附和解吸附平衡时间为12小时。等温吸附试验表明唑啉草酯在土壤中的吸附是自发过程,以物理吸附为主和阳离子交换量呈正相关。唑啉草酯在土壤中的吸附能力顺序为黑龙江>贵州>安徽>海南,其在黑龙江土壤中属于中等吸附等级,在其余三种土壤中属于难吸附等级,虽然唑啉草酯在土壤中不易被吸附,但由于其降解半衰期较短,因此不易对地下水造成污染。(4)考察了唑啉草酯在不同温度和不同p H缓冲溶液中的水解规律,结果表明:唑啉草酯在水中的水解趋势符合一级动力学方程,唑啉草酯的水解速率均与温度和p H值呈正相关,当温度一定时,碱性越强,唑啉草酯的水解速率越快;当缓冲液p H值为5时,唑啉草酯除了在15℃下属于较易水解农药以外,在其他温度下和p H值为7和9的缓冲液均属于易水解农药。另外,采用氙灯为光源,探究了不同光照强度、p H缓冲溶液、初始浓度条件对唑啉草酯的光降解行为的影响,结果表明:唑啉草酯在光照强度为200、400和600 W时,其半衰期分别为3.54 d、1.54 d和1.53 d;唑啉草酯在p H=5、7、9的缓冲溶液中的半衰期分别为5.59 d、1.52 d和0.10 d,其降解速率与p H值呈负相关;设置了10、40、100、400 ng/m L四个初始浓度以探究浓度对唑啉草酯光解的影响,唑啉草酯的降解半衰期分别为1.53、1.54、2.51、3.36 d,结果表明唑啉草酯初始浓度与降解速率呈负相关。Freundlich吸附经验系数在0.864-0.998范围内,表明唑啉草酯的吸附能力随着浓度的增加而减弱。唑啉草酯在四种土壤中均不存在滞后作用,解吸附常数Kf与土壤的黏粒含量
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