氟磺胺草醚在环境中归趋的研究

发布时间：2017-08-19 02:16

  本文关键词：氟磺胺草醚在环境中归趋的研究

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【摘要】：伴随农业的发展,除草剂现已成为农业生产中防控杂草的有效手段和必要措施。在为农作物增产增收提供保障的同时,除草剂也因其自身的理化性质、制药的技术质量问题、受环境影响的程度等给人类的生命安全和生存环境带来了巨大的负面影响。氟磺胺草醚属长残留除草剂,因药效高且对哺乳动物及鱼贝类低毒等优点,而广泛应用于大豆田防除阔叶杂草。但随着其使用频率和剂量的日益增加,且气候条件不利于其降解等因素,使得土壤中残留大量氟磺胺草醚,对后茬作物产生药害,严重影响种植结构的合理调整。此外,氟磺胺草醚可以通过多种方式进入环境中,污染大气、土壤、水环境,对非靶标生物造成危害。因而研究环境中氟磺胺草醚的归趋行为对田间用药具有指导的意义。本文利用土壤内除草剂淋溶模拟检测装置结合HPLC仪器分析的方法研究了氟磺胺草醚在土层中的分布情况,又通过仪器分析和室内试验的方法研究了不同环境条件对氟磺胺草醚的淋溶、降解影响,主要研究结果如下:(1)建立了一种除草剂在土层中分布的检测方法(已申请专利)。采用专利方法检测了氟磺胺草醚在土壤中的横向和纵向分布情况。(2)纵向分布结果表明:氟磺胺草醚在土壤中的淋溶随土层加深,氟磺胺草醚浓度变低,在土层深度为25 cm时氟磺胺草醚检测浓度6.91 mg·kg-1,土层超过30 cm时氟磺胺草醚检测浓度达到0 mg·kg-1,淋溶深度深度为25-30 cm。横向分布表明:在同一土层平面上,各点药剂淋溶的分布性存在差异,随着土层的加深,药剂分布的差异性逐渐变小,分布越均匀;添加助剂同样会影响氟磺胺草醚在土壤中的淋溶分布,且不同助剂的影响差异显著,其中添加新型有机硅助剂的氟磺胺草醚横向分布的均匀最显著。(3)添加不同浓度氟磺胺草醚时,浓度越大土壤淋溶性越强,高剂量150 mg·kg-1时淋溶深度最大,可达30-35 cm;土壤含水量越高,淋溶越快,土壤含水量高达20%时,土壤最大淋溶深度超过35 cm;降雨量越大,土壤的渗透能力越强增强,淋溶深度越深,同一时间内降雨量高达140 mm时,土壤最大淋溶深度超过35 cm。(4)淋溶土壤的有机质含量越高,药剂越不易随降雨下移,淋溶越浅,当土壤有机质含量高达7.4%时,淋溶深度为20-25 cm;淋溶柱表层分别添加氟磺胺草醚水剂(SL)、乳油(EC)和微乳(ME)三种不同剂型药剂时,淋溶分布情况不相同,结果显示水溶性较大的水剂表现出较强的淋溶特性。(5)氟磺胺草醚在供试土壤中降解遵循一级动力学方程,不同浓度氟磺胺草醚降解速率存在差异,降解速率大小为:100 mg·kg-150 mg·kg-1150 mg·kg-1,半衰期分别为86.64天、100.45天、119.5天。(6)氟磺胺草醚的降解速率与土壤温度、土壤有机质含量、土壤含水量均呈正相关性,当土壤持水量从5%增加到20%时,降解速率逐渐加快;此外降解速率还随温度的升高而逐渐加快,当温度为35℃时氟磺胺草醚降解速率最快;土壤的有机质含量高则有利于增强氟磺胺草醚的降解作用,有机质含量为5.5%时降解速率最快。(7)氟磺胺草醚的降解速率与土壤p H值呈负相关性,降解速率随土壤p H值的升高而降低,在pH=5的酸性土壤中降解最快。(8)研究了不同水体条件对氟磺胺草醚降解作用的影响。结果表明:氟磺胺草醚的降解速率与水体温度正相关性,氟磺胺草醚降解速率还随温度的增加而逐渐加快,当温度为35℃时氟磺胺草醚降解速率最快;当供试水体为江水、地下水、自来水时,氟磺胺草醚降解速率有所不同,在江水中降解速率最快,在自来水中最慢;降解速率与水体p H值成反比,随供试水体的p H值的降低降解速率反而升高,在p H=5时的酸性水体中降解最快。
【关键词】：氟磺胺草醚 土壤 淋溶 降解
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592;S482.4
【目录】：

• 摘要10-12
• 英文摘要12-14
• 1 引言14-25
• 1.1 除草剂的应用及对环境造成的残留污染14-17
• 1.1.1 除草剂残留污染土壤14-15
• 1.1.2 除草剂残留污染水体15-16
• 1.1.3 除草剂残留污染大气16-17
• 1.1.4 除草剂残留危害农作物17
• 1.2 除草剂在环境中归趋的路径17-20
• 1.2.1 土壤表层挥发17-18
• 1.2.2 淋溶18
• 1.2.3 吸附18-19
• 1.2.4 降解19-20
• 1.3 氟磺胺草醚概述20-21
• 1.4 国内外研究氟磺胺草醚在环境中归趋的现状21-23
• 1.5 研究目的与意义23-24
• 1.6 技术路线24-25
• 2 材料与方法25-34
• 2.1 供试除草剂与试剂25-27
• 2.1.1 供试除草剂25
• 2.1.2 供试化学试剂25
• 2.1.3 主要仪器设备25-26
• 2.1.4 供试土壤26
• 2.1.5 供试水体26
• 2.1.6 供试助剂26-27
• 2.2 氟磺胺草醚分析方法27-28
• 2.2.1 氟磺胺草醚的高效液相色谱检测分析条件27
• 2.2.2 氟磺胺草醚在水中的前处理提取方法27
• 2.2.3 氟磺胺草醚在土壤中的前处理提取方法27
• 2.2.4 氟磺胺草醚水中加标回收率方法分析27-28
• 2.2.5 氟磺胺草醚的土壤中加标回收率方法分析28
• 2.2.6 氟磺胺草醚标准曲线的测定方法28
• 2.3 氟磺胺草醚土层分布的检测方法研究28-30
• 2.3.1 模拟自然降雨及淋溶装置的设计28-29
• 2.3.2 氟磺胺草醚土壤淋溶深度的检测29
• 2.3.3 氟磺胺草醚土壤淋溶横向分布检测29
• 2.3.4 助剂对土层中氟磺胺草醚分布的影响29-30
• 2.3.5 氟磺胺草醚土壤淋溶纵向分布检测30
• 2.4 氟磺胺草醚在土壤中淋溶特性研究30-31
• 2.4.1 不同施药量对土壤中氟磺胺草醚淋溶的影响30
• 2.4.2 不同有机质含量对土壤中氟磺胺草醚淋溶的影响30
• 2.4.3 不同降雨量对土壤中氟磺胺草醚淋溶的影响30-31
• 2.4.4 不同土壤含水量对土壤中氟磺胺草醚淋溶的影响31
• 2.4.5 不同剂型的氟磺胺草醚对土壤淋溶的影响31
• 2.5 氟磺胺草醚在土壤中降解因素的特性研究31-32
• 2.5.1 不同药量对土壤中氟磺胺草醚降解的影响31
• 2.5.2 不同土壤含水量对氟磺胺草醚降解的影响31
• 2.5.3 不同土壤p H值对氟磺胺草醚降解的影响31-32
• 2.5.4 不同土壤有机质含量对氟磺胺草醚降解的影响32
• 2.5.5 不同土壤温度对氟磺胺草醚降解的影响32
• 2.6 氟磺胺草醚在水中降解因素的特性研究32-33
• 2.6.1 不同药量对水中氟磺胺草醚降解的影响32
• 2.6.2 不同水体温度对氟磺胺草醚降解的影响32
• 2.6.3 不同p H值水体对氟磺胺草醚降解的影响32
• 2.6.4 不同水体对氟磺胺草醚降解的影响32-33
• 2.7 数据处理分析方法33-34
• 3 结果与分析34-50
• 3.1 氟磺胺草醚分析检测方法34-36
• 3.1.1 氟磺胺草醚液相色谱标准曲线34
• 3.1.2 水中氟磺胺草醚标准曲线的测定34-35
• 3.1.3 土壤中氟磺胺草醚标准曲线的测定35
• 3.1.4 氟磺胺草醚回收方法可靠性分析35-36
• 3.2 氟磺胺草醚土层分布的检测方法研究36-41
• 3.2.1 氟磺胺草醚淋溶深度的研究36-37
• 3.2.2 土壤中氟磺胺草醚纵向分布的研究37
• 3.2.3 土壤中氟磺胺草醚横向分布的研究37-38
• 3.2.4 助剂对土壤中氟磺胺草醚横向分布的影响38-41
• 3.3 氟磺胺草醚在土壤中淋溶的影响因素分析41-44
• 3.3.1 不同施药量对氟磺胺草醚土壤淋溶的影响41-42
• 3.3.2 有机质对氟磺胺草醚土壤淋溶的影响42
• 3.3.3 不同降雨量对氟磺胺草醚土壤淋溶的影响42-43
• 3.3.4 不同土壤含水量对氟磺胺草醚土壤淋溶的影响43
• 3.3.5 不同剂型对氟磺胺草醚土壤淋溶的影响43-44
• 3.4 氟磺胺草醚在土壤中降解因素的特性研究44-48
• 3.4.1 不同浓度的氟磺胺草醚在土壤中降解动态44-45
• 3.4.2 土壤含水量对氟磺胺草醚降解的影响45-46
• 3.4.3 土壤温度对氟磺胺草醚降解的影响46
• 3.4.4 土壤有机质含量对氟磺胺草醚降解的影响46-47
• 3.4.5 土壤p H值对氟磺胺草醚降解率的影响47-48
• 3.5 不同水体条件对氟磺胺草醚降解作用的研究48-50
• 3.5.1 不同水体对氟磺胺草醚降解的影响48
• 3.5.2 水体温度对氟磺胺草醚降解的影响48-49
• 3.5.3 水体p H值对氟磺胺草醚降解率的影响49-50
• 4 讨论50-52
• 4.1 氟磺胺草醚在土壤中的淋溶分布50
• 4.2 除草剂在土壤中在土壤中淋溶50
• 4.3 氟磺胺草醚在土壤中的降解50-51
• 4.4 氟磺胺草醚在水中的降解51-52
• 5 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-60
• 附录60-61
• 攻读硕士期间发表的学术论文61

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本文编号：698092