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植物源杀虫剂川楝素环境安全性评价

作　者: 张亚妮
导　师: 张兴
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 农药学
关键词: 川楝素 环境安全性评价 植物源杀虫剂
分类号: S482.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


川楝素具有杀虫活性高、作用方式多样、防治谱广、作用机理独特等优点,特别适用于经济作物上防治害虫,是配合“绿色”蔬菜、果品、茶叶、烟草、中草药等作物生产的良好植物源杀虫药剂。西北农林科技大学无公害农药研究服务中心结合华南农业大学毒理室的研究成果,在对川楝进行系统研究的基础上,研制开发出新型植物源杀虫剂——0.5%川楝素乳油。本文以78%川楝素原粉和0.5%川楝素乳油为研究对象,对其环境安全性和环境行为进行了系统的研究,得到了如下主要研究结果:1.依据《化学农药环境安全评价试验准则》,测定了78%川楝素原粉和0.5%川楝素乳油对环境中非靶标生物的毒性。结果表明:（1）原粉对鹌鹑的LD50为158.544mg/Kg,乳油对鹌鹑的LD50为17.951mg/Kg。原粉对禽鸟低毒,乳油对禽鸟中毒,蓄积系数均为5.96,二者在鹌鹑体内无明显的蓄积作用。（2）川楝素原粉和乳油对家蚕均无明显触杀毒性;二者对家蚕的胃毒LC50（24h）均大于200 mg/L;川楝素原粉与乳油抑制家蚕的生长发育,使茧重和茧皮的损失率增大。（3）川楝素原粉和乳油对蜜蜂均为低毒。点滴法中,原粉和乳油的LD50分别为6543.989μg/bee和973.301μg/bee;摄入法中,LC50分别为3678.969mg/L和154.072mg/L。（4）川楝素原粉对蚯蚓的LC50>5000mg/L,乳油对蚯蚓的LC50在100-200mg/L之间,两者对蚯蚓均为低毒。（5）川楝素制品对瓢虫均无明显触杀毒性;乳油对瓢虫的LC50（48h）为1370mg/L,原粉对瓢虫的LC50（48h）大于5000mg/L。（6）川楝素原粉对蝌蚪的毒性属于低毒,LC50（96h）大于10mg/L,但乳油对蝌蚪属于高毒,LC50（96h）为0.443mg/L。2.川楝素对土壤微生物试验测试结果表明,川楝素原粉对土壤微生物呼吸作用无明显影响,而高浓度（100mg/L）川楝素乳油对土壤呼吸作用表现出先抑制,后活化的作用;高浓度川楝素乳油对土壤中的氨化作用和硝化作用具有一定的影响,川楝素原粉则无明显作用;川楝素乳油对蔬菜地土壤和花卉土壤的固氮菌群落影响不大,而高浓度川楝素原粉对这两种土壤固氮菌群落生长有一定的抑制作用。根据国家环保局毒性等级划分标准,川楝素原粉和乳油对土壤微生物均为低毒。3.通过对色谱柱、流动相配比、流速等条件进行优化,确定了川楝素的HPLC分析条件。在水体和土壤中进行添加回收试验,添加回收率均大于75%,符合药物残留分析要求。4.采用振荡平衡法测定了川楝素在3种土壤中的吸附作用。结果表明,川楝素在土壤-水体系中达到平衡后,主要被土相所吸附。川楝素在江西红土、河南二合土、东北黑土中的吸附均能很好地符合Freundlich方程（R2>0.953）,吸附等温线为L型（1/n<1）。根据化合物在土壤—水系统中吸附性强弱的划分标准,川楝素属于移动性弱的农药,不会造成对周围环境的污染。5.研究了川楝素在麦田、菜园、果园3种土壤中的降解动态。结果表明,川楝素在未灭菌和灭菌两种处理方式的土壤中降解均较快,半衰期在6-12d之间,且在未灭菌土壤中降解速度高于灭菌土壤。根据Metealf和国家环境保护局对农药在土壤中残留性的两种等级划分标准,川楝素在土壤中属于低残留农药品种。6.川楝素的水解速率与其介质的酸碱度有关,在酸性、碱性条件下均易水解。pH值为5和9时,川楝素的水解半衰期分别为17.748和13.899d。川楝素在中性条件下水解缓慢, pH值为7时, 25℃下经过10d的水解反应,川楝素的水解量未超过10%。根据川楝素的水溶性、Koc系数及半衰期等判定,不会给水体带来严重污染。通过上述研究及对结果的分析与讨论,可得出以下结论:1.植物源杀虫剂川楝素对环境生物较为安全。78%川楝素原粉对非靶标生物均为低毒;0.5%川楝素乳油仅对鹌鹑中毒,对蝌蚪高毒。川楝素原粉和乳油对家蚕急性毒性为低毒,但对家蚕的生长发育有一定影响,在桑园应慎用。2.川楝素在土壤中属于移动性弱的农药,在土壤-水体系中达到平衡后,主要被土相所吸附,不会造成对周围环境的污染。3.川楝素在环境中易降解,是一种较为理想的环境和谐农药。川楝素在土壤中属于低残留性,不会对土壤造成污染;在水体中的降解半衰期不超过30d,也不会给水体带来污染。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章 文献综述  12-34
  前言  12
  1.1 川楝素杀虫作用研究进展  12-20
    1.1.1 川楝素的发现及化学成分研究概况  12-14
    1.1.2 含川楝素的植物种类及川楝素的提取  14-15
    1.1.3 川楝素的药理及应用  15-17
    1.1.4 川楝素的杀虫作用研究概况  17-19
    1.1.5 川楝素的其它应用  19-20
  1.2 农药环境安全性评价  20-29
    1.2.1 新农药登记的意义  20-21
    1.2.2 农药环境安全性评价指标  21
    1.2.3 农药环境安全评价试验程序  21-22
    1.2.4 农药对环境安全性评价试验准则  22-29
  1.3 农药残留分析技术研究进展  29-32
    1.3.1 农药残留分析样品前处理技术新进展  29-30
    1.3.2 农药残留分析检测技术新进展  30-32
  1.4 论文设计思路  32-33
  1.5 本研究的主要内容和技术路线  33-34
第二章 川楝素对环境生物安全性评价  34-42
  2.1 材料和方法  34-37
    2.1.1 供试材料  34-35
    2.1.2 试验方法  35-37
  2.2 结果与分析  37-40
    2.2.1 川楝素对鹌鹑的毒性  37-38
    2.2.2 川楝素对家蚕的毒性  38-39
    2.2.3 川楝素对蜜蜂的毒性  39
    2.2.4 川楝素对蚯蚓的毒性  39
    2.2.5 川楝素对瓢虫的毒性  39-40
    2.2.6 川楝素对蝌蚪的毒性  40
  2.3 讨论  40-41
  2.4 小结  41-42
第三章 川楝素对土壤微生物的影响  42-48
  3.1 材料与方法  42-44
    3.1.1 供试土壤  42
    3.1.2 供试药剂  42
    3.1.3 试验方法  42-44
  3.2 结果与分析  44-46
    3.2.1 川楝素对土壤微生物呼吸作用的影响  44-45
    3.2.2 川楝素对土壤氨化和硝化作用的影响  45-46
    3.2.3 川楝素对土壤中固氮菌的影响  46
  3.3 讨论  46-47
  3.4 小结  47-48
第四章 川楝素高效液相色谱(HPLC)分析方法的建立  48-53
  4.1 材料与方法  49-50
    4.1.1 试验试剂  49
    4.1.2 供试样品  49
    4.1.3 仪器及色谱工作条件  49
    4.1.4 标准工作液的配制  49
    4.1.5 添加回收率的测定  49
    4.1.6 样品处理  49
    4.1.7 测定步骤  49-50
  4.2 结果与分析  50-51
    4.2.1 色谱条件的确定  50
    4.2.2 分析方法的线性相关测定  50
    4.2.3 分析方法的精密度测定  50-51
  4.3 讨论  51-52
  4.4 小结  52-53
第五章 川楝素在土壤中的迁移  53-58
  5.1 材料与方法  53-54
    5.1.1 供试土壤  53
    5.1.2 试验试剂  53
    5.1.3 仪器及色谱工作条件  53-54
    5.1.4 标准曲线  54
    5.1.5 土壤吸附试验  54
    5.1.6 HPLC 测定  54
    5.1.7 移动性划分标准  54
  5.2 结果与分析  54-57
    5.2.1 标准曲线  54-55
    5.2.2 川楝素在土壤中的吸附作用  55-57
  5.3 小结  57-58
第六章 川楝素在土壤中的降解  58-63
  6.1 材料与方法  58-60
    6.1.1 试验试剂  58
    6.1.2 供试土壤  58-59
    6.1.3 仪器设备及色谱工作条件  59
    6.1.4 标准曲线  59
    6.1.5 添加回收率试验  59
    6.1.6 土壤降解试验  59
    6.1.7 HPLC 测定  59
    6.1.8 土壤降解半衰期的计算  59-60
    6.1.9 农药在土壤中残留性等级划分标准  60
  6.2 结果与分析  60-62
    6.2.1 标准曲线  60-61
    6.2.2 添加回收  61
    6.2.3 川楝素在土壤中的降解动态  61-62
  6.3 小结  62-63
第七章 川楝素在水体中的降解  63-68
  7.1 材料与方法  63-65
    7.1.1 试验材料  63
    7.1.2 供试水体  63-64
    7.1.3 仪器设备及色谱工作条件  64
    7.1.4 标准曲线  64
    7.1.5 添加回收率试验  64
    7.1.6 水解试验  64
    7.1.7 HPLC 测定  64-65
    7.1.8 水解半衰期的计算  65
  7.2 结果与分析  65-66
    7.2.1 标准曲线  65
    7.2.2 添加回收率  65-66
    7.2.3 川楝素在水体中的降解动态  66
  7.3 小结  66-68
第八章 总结  68-70
  8.1 川楝素对环境非靶标生物的毒性  68
  8.2 川楝素的环境行为  68-69
  8.3 川楝素的环境安全性评价  69-70
参考文献  70-78
致谢  78-80
作者简介  80

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 农药防治（化学防治） > 各种农药 > 杀虫剂
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