除草剂扑草净在土壤环境中的行为研究

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扑草净是均三氮苯类选择性除草剂,化学名称为2-甲硫基-4,6二(异丙胺基)-1,3,5.三氮苯。1959年,它由瑞士嘉基(Geigy)公司创制,主要用于防除小麦、棉花、水稻、蔬菜等作物的杂草。扑草净在环境中比较稳定,半衰期1-3个月,极易污染环境介质。国内外对扑草净的环境行为研究还较少。所以,系统研究扑草净在土壤中的残留、吸附与解吸、迁移与淋溶行为,为评价扑草净对环境介质甚至对非靶标生物的潜在威胁提供了理论依据,为扑草净的安全使用提供指导。本论文共分为三部分:第一部分:环境中除草剂扑草净残留分析方法的研究。建立了高效液相色谱法(HPLC)测定环境中土壤、水和小麦中除草剂扑草净残留量的分析方法。采用丙酮超声提取,硅胶柱层析净化,测定土壤中扑草净残留量;水样直接用LC-18固相萃取小柱分离、净化和富集;采用超声提取,甲醇:水=1:1(V/V)为提取剂,LC-18固相萃取小柱分离、净化,测定小麦样品中扑草净的残留。结果表明:HPLC法检测扑草净的线性范围为0.5-16 mg·L-1,相关系数R2=O.9999,方法的检出限为0.0125 mg·L-1。土壤的加标回收率为88.2-102.4%,相对标准偏差为6.3-6.4%;水的加标回收率为81.7-102.5%,相对标准偏差为4.5-4.6%;小麦的加标回收率为88.4-101.7%,相对标准偏差为3.6-5.5%。第二部分:除草剂扑草净在土壤中的吸附与解吸行为研究。通过标准批量平衡法实验,研究了pH、土壤有机质(SOM)、外源添加物质表面活性剂对除草剂扑草净在两种土壤中的吸附与解吸行为的影响。采用Freundlich方程对其吸附与解吸等温线进行描述,对Freundlich方程吸附与解吸常数与土壤理化性质的相关性进行了分析。结果表明:扑草净在土壤中吸附与解吸主要受土壤有机质支配,有机质含量越高越有利于它在土壤上的吸附;土壤溶液pH也影响扑草净在土壤中的吸附与解吸作用,当pH接近扑草净的pKa时,吸附达到最大;当外源添加物质非离子表面活性剂曲拉通-100(Triton X-100)浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,减弱扑草净在土壤中的吸附作用,增强其解吸作用。第三部分:除草剂扑草净在土壤中的迁移行为以及Triton X-100对扑草净污染土壤和水体的修复作用研究。采用土壤薄层层析方法研究了扑草净在土壤中的迁移行为,采用化学清洗法研究了非离子表面活性剂Triton X-100对除草剂扑草净污染土壤的修复作用,并运用浊点萃取方法研究了Triton X-100对除草剂扑草净污染水的修复作用。结果表明:扑草净在土壤中的迁移性为中等偏弱,Triton X-100能够增强扑草净在土壤中的迁移性;Triton X-100浓度大于CMC时对土壤中的扑草净有较好的的洗脱去除效果,250mL、浓度为100 CMC的Triton X-100水溶液循环3次就可完全修复50 g、浓度为499.8mg·kj-1的污染土壤;Triton X-100能快速有效的去除污染水样中的扑草净,Triton X-100浓度为100 CMC时对含有100 mg·L-1扑草净水溶液的修复率接近100%。
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