目前使用的农药中有超过25%均是手性的,手性农药的生物活性往往只存在于一个或少数几个对映体上,手性农药对映体选择性环境行为的研究是当前环境分析科学的研究热点,对其进行系统考察,有助于深入理解手性农药的环境行为,对其生态风险性作出更准确的评价,有着重要的理论和实际应用价值。本论文的主要内容分为三部分:(1)典型手性农药的高效液相色谱拆分;(2)典型手性农药的光解研究;(3)芳氧羧酸类除草剂喹禾灵在土壤中降解的对映体选择性和手性稳定性。典型手性农药的拆分。选取丙溴磷、马拉硫磷、稻丰散、三唑酮、甲氰菊酯、β-氯氰菊酯、喹禾灵和喹禾灵甲酯8种手性农药,优化分离条件,在Chiralcel OD-H和Chiralcel OJ-H手性柱上成功实现了各农药的对映体分离。典型手性农药的光解。以汞灯为光源,在对映体水平上考察了六种典型手性农药的光化学降解。丙溴磷、马拉硫磷、稻丰散、三唑酮和甲氰菊酯等五种农药含有1个手性中心,存在两个对映体,对各对映体分别进行光解,结果表明光解速率基本一致,且几种手性农药是手性稳定的,未发现对映体转化现象,几种农药中有机磷农药降解较快,而甲氰菊酯降解最慢,半衰期长达280h。氯氰菊酯含有3个手性中心,存在4个可在非手性硅胶柱上得到拆分的异构体(Ⅰ﹑Ⅱ﹑Ⅲ和Ⅳ),每个异构体又存在两个对映体,因此共8个对映体。进一步对异构体Ⅳ中的一个单一对映体β-trans-2进行光解,结果发现存在一定的异构体转化,Ⅰ﹑Ⅱ和Ⅲ异构体均有生成,其中Ⅱ异构体的生成量最大,按氯氰菊酯各异构体总量计算的光解半衰期为66.7h。喹禾灵的土壤降解研究。喹禾灵含有一个手性中心,两个对映体,仅有R体有除草作用,并已作为工业品使用,即精喹禾灵。(a)喹禾灵在保定碱性黄土和湖北酸性红土中的降解具有一定的对映体选择性,实验前段S体的降解速率明显快于R体,后期逐渐趋于一致。两种土壤中,喹禾灵均快速水解成喹禾灵酸,喹禾灵酸在第2天达到最大生成量后逐步消解,在酸性土壤中的降解速率快于碱性土壤,S体的降解速率明显快于R体的降解速率。(b)对精喹禾灵的研究表明,其R-体是手性稳定的,其向S-对映体的转化不明显,同时实验也未发现R-喹禾灵酸(精喹禾灵酸)向S-喹禾灵酸的转化。(c)对S-喹禾灵的降解实验表明,有少量S-喹禾灵转化生成了R-喹禾灵,而S-喹禾灵酸在两种土壤中存在很强的转化,且R-喹禾灵酸的量甚至很快超过S-喹禾灵酸,然后逐步消解,土壤中倾向于残留R-喹禾灵酸,因此喹禾灵和喹禾灵酸的手性转化都是单方向的。