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高风险农药助剂在土壤中的残留特征及环境行为初探

作　者: 王艳平
导　师: 杨正礼；李正
学　校: 中国农业科学院
专　业: 生态学
关键词: 农药助剂壬基酚类八氯二丙醚残留降解吸附淋溶
分类号: S481.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

农药助剂作为农药的主要成分之一,其环境污染问题日益受到重视。我国农药助剂的安全性管理被提上日程,绿色、安全、高效、环境友好的新型农药助剂正在兴起。在此背景下,开展高风险农药助剂在农田土壤中的调查研究及在土壤中的吸附、降解及淋溶研究,对加强我国农药助剂的安全性管理和推动我国新型绿色环保农药助剂的研发推广具有重要的现实意义。本文利用高效液相色谱-质谱联用法和气相色谱法调查了壬基酚类化合物和八氯二丙醚两种高风险农药助剂在黑龙江农田土壤中的残留状况。并利用恒温避光培养法、振荡平衡法和土柱淋溶法初步研究了两类物质在黑龙江黑土、北京潮土和广西红壤中的降解、吸附和淋溶特性。主要研究结论如下:1.黑龙江农田土壤中两类高风险农药助剂的调查结果显示,壬基酚类和八氯二丙醚在玉米大田土壤中均有一定的残留,壬基酚类的残留率高于八氯二丙醚。三种壬基酚聚氧乙烯醚的小分子代谢产物中,壬基酚的残留最严重。表层土壤中,壬基酚和八氯二丙醚的含量与已有报道中的残留水平相当,都处于μg/kg级。剖面土壤中,壬基酚的含量主要集中在0 ~ 20 cm土层;壬基酚一氧乙烯醚和壬基酚二氧乙烯醚主要集中在0 ~ 10 cm的土层;八氯二丙醚主要分布在0 ~ 5 cm的土层。2.降解实验结果表明,壬基酚和八氯二丙醚在三种土壤中的降解均可较好地用一级动力学方程来描述。壬基酚的降解趋势为前期快,后期慢,快速阶段的半衰期为6.74 ~ 9.72 d,慢速阶段的半衰期为70.02 ~ 78.77 d。八氯二丙醚的降解相对较为平缓,半衰期为16.95 ~ 40.29 d。两类助剂在土壤中的降解速度,均与土壤有机质含量相对应。壬基酚在土壤中具有不同结合状态,及其不同异构体降解性不同,可能是出现慢速降解阶段的主要原因。3.吸附实验结果表明,土壤对壬基酚的吸附较为符合Linear等温吸附方程,对八氯二丙醚的吸附较为更好地符合Freundlich方程。壬基酚在黑龙江黑土、北京潮土和广西红壤中的吸附常数Kd值分别为65.52、31.66和32.71,八氯二丙醚在对应土壤中的吸附常数分别为18.30、9.68和8.10。各土壤理化性质中,土壤有机质含量对两种助剂吸附的影响最大,阳离子交换量有一定影响,粘粒含量和pH的影响较小。两种助剂在土壤中的移动性均较弱。4.淋溶实验结果表明,本试验条件下,各不同处理,两种助剂在各土层中的含量均属0 ~ 5 cm处最高,下层土柱中的含量相对较少,大多未淋出土柱,仅八氯二丙醚在高剂量施药处理在淋出液中检测到助剂存在,说明两种助剂在土壤中的淋溶性较差。两种农药助剂在三种土壤淋溶性强弱与土壤的吸附性能相关,吸附性强,则淋溶相对较弱。随降雨量、施药量、土壤初始含水量增加,两种农药助剂在土柱中的淋溶深度增加。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-24
  1.1 选题依据  12
  1.2 文献综述  12-22
    1.2.1 农药助剂概述  12-13
    1.2.2 壬基酚的使用、危害及残留  13-19
    1.2.3 八氯二丙醚的使用、危害及残留  19-22
  1.3 研究内容  22-23
  1.4 研究目的和意义  23-24
第二章农田土壤中壬基酚类和八氯二丙醚的残留特征  24-34
  2.1 试验材料与方法  24-29
    2.1.1 试验材料  24
    2.1.2 土壤中两种助剂的测定方法  24-28
    2.1.3 黑龙江土壤中两种助剂的添加回收率  28-29
  2.2 结果与讨论  29-33
    2.2.1 表层土壤中壬基酚类化合物和八氯二丙醚的残留状况  29-31
    2.2.2 剖面土壤中壬基酚类化合物和八氯二丙醚的残留状况  31-33
  2.3 本章小结  33-34
第三章壬基酚和八氯二丙醚在土壤中的降解初探  34-39
  3.1 试验材料与方法  34-36
    3.1.1 试验材料  34
    3.1.2 降解试验方法  34-35
    3.1.3 土壤中两种助剂的测定方法  35
    3.1.4 降解试验中两种助剂的添加回收率  35-36
  3.2 结果与讨论  36-38
    3.2.1 降解动力学方程描述  36
    3.2.2 壬基酚和八氯二丙醚在土壤中的残留率变化  36-37
    3.2.3 壬基酚在土壤中降解的动力学曲线  37-38
    3.2.4 八氯二丙醚在土壤中降解的动力学曲线  38
  3.3 本章小结  38-39
第四章壬基酚和八氯二丙醚在土壤中的吸附初探  39-45
  4.1 试验材料与方法  39-41
    4.1.1 试验材料  39
    4.1.2 吸附试验方法  39-40
    4.1.3 样品中两种助剂的测定方法  40
    4.1.4 吸附试验中两种助剂的添加回收率  40-41
  4.2 结果与讨论  41-44
    4.2.1 吸附动态描述  41-42
    4.2.2 壬基酚和八氯二丙醚的吸附等温线  42-43
    4.2.3 土壤性质对壬基酚和八氯二丙醚吸附的影响  43-44
    4.2.4 壬基酚和八氯二丙醚的有机碳吸附常数 KOC  44
  4.3 本章小结  44-45
第五章壬基酚和八氯二丙醚在土壤中的淋溶  45-55
  5.1 试验材料与方法  45-46
    5.1.1 试验材料  45
    5.1.2 淋溶试验方法  45-46
    5.1.3 样品中两种助剂的测定方法  46
    5.1.4 吸附试验中两种助剂的添加回收率  46
  5.2 结果与讨论  46-53
    5.2.1 壬基酚和八氯二丙醚在不同土壤中的淋溶行为  46-48
    5.2.2 降雨量对壬基酚和八氯二丙醚淋溶的影响  48-50
    5.2.3 施药量对壬基酚和八氯二丙醚淋溶的影响  50-52
    5.2.4 土壤初始含水量对壬基酚和八氯二丙醚淋溶的影响  52-53
  5.3 本章小结  53-55
第六章全文结论与展望  55-58
参考文献  58-69
致谢  69-70
作者简历  70

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