不同环境条件下乙虫腈的降解行为研究
乙虫腈是新一代苯吡唑类杀虫剂，对各个生长阶段的害虫及各种类型的害虫均表现出很高的杀虫、杀螨活性,主要对于水稻上极难防治的害虫稻绿蝽具有极强的活性，因而被广泛使用。但是，乙虫腈在水中稳定，对环境中的生物具有不同程度的毒性，一旦乙虫腈不合理的施用到环境中，就可能对生态系统和人类健康构成威胁。本文建立了水中和土壤中乙虫腈残留和鉴定乙虫腈降解产物的分析方法，研究了乙虫腈在不同条件下的环境行为和降解产物的差异，并推测乙虫腈在整个环境的降解途径，同时还进行了乙虫腈降解产物毒性的研究。为乙虫腈在环境中的行为评价和归趋提供一定的依据，研究结果如下： （1）水溶液中和土壤中的乙虫腈用1％甲酸乙腈作为提取溶剂，以 N-丙基乙二胺（PSA）作为净化剂，用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UHPLC-QTOF/MS）检测。试验结果表明：乙虫腈在0.01～10 mg/L浓度范围内呈现良好的线性关系，回归方程为y=31560x-1055.2（R2=0.9994）。在0.01、0.1、1.0和10.0 mg/kg四个添加水平下，土壤基质中的平均回收率为84.2％~105.5％，变异系数为3.9％~7.8％；在水溶液中的回收率为80.2％~98.5％，变异系数为2.1％~6.2％。该方法简化了繁琐的步骤，同时灵敏度、准确度和精密度满足农药残留分析的要求，可用于土壤和水溶液中乙虫腈的残留检测。 （2）通过对乙虫腈在不同环境条件下的降解规律研究，结果发现，乙虫腈在东北土壤中降解半衰期在有氧条件下为20.4 d，在无氧条件下为11.9 d。在积水厌氧条件下乙虫腈降解速率明显快于有氧条件下的降解速率，说明土壤中微生物种类和数量是影响土壤降解快慢的主要因素。乙虫腈在酸性和超纯水中很稳定，在碱性条件下降解速率加快，且随着温度的升高降解速率也加快。在35℃，pH值为9的缓冲溶液中乙虫腈的降解半衰期为97.61 d；在相同的光照条件下，乙虫腈在中性和碱性溶液中的光解速率明显高于在超纯水和酸性溶液中的降解速率。 （3）运用UHPLC-QTOF/MS解析乙虫腈的降解产物，共鉴定出乙虫腈在环境中的降解产物有11种，其中有两种新发现的降解产物1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-乙基磺酰基-5-氨基吡唑和1-(4-三氟甲基苯基)-3-氰基-4-乙硫基-5-氨基吡唑。并对乙虫腈在环境中的降解机理和降解途径的推断研究发现，乙虫腈降解主要发生还原反应，水解反应、氧化反应、氧化脱氯和羟基化反应等。同时建立了其中3种降解产物的超高效液相色谱-串联质谱联用仪（UHPLC-MS/MS）检测方法，研究了这几种降解产物的含量变化规律。 （4）通过对乙虫腈及其3种降解产物对大型溞急性毒性实验的研究，结果发现：几种化合物毒性大小顺序为分子量为401的降解产物>分子量为312的降解产物>乙虫腈>分子量为399的降解产物。其中分子量为401的降解产物对大型溞高毒，而分子量为399的化合物对大型溞低毒。分子量为312的降解产物对大型溞的毒性是母体的2倍，而对大型溞高毒分子量为401的降解产物毒性接近母体的3倍。从上述实验结果可以看出乙虫腈不同降解产物对大型溞的毒性存在差异，且一些降解产物的毒性大于母体。因此，需加强对乙虫腈降解产物在环境中的监测，降低其对各种非靶标生物的危害和影响。
乙虫腈;环境行为;降解产物;杀虫剂;农药残留
河南科技学院
硕士
农业昆虫与害虫防治
吴艳兵
2016
中文
S482.36
84
2017-04-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）