吡蚜酮在土壤中的吸附與解吸行為研究.pdf

1、吡蚜酮，[IUPAC名稱為:(E)-4，5-二氫-6-甲基-4-(3-吡啶亞甲基胺)-1，2，4-三-嗪-3(2H)-酮]，是一種新型吡啶雜環(huán)類的選擇性殺蟲(chóng)劑，主要針對(duì)半翅類昆蟲(chóng)或同翅類昆蟲(chóng)。近年來(lái)，吡蚜酮廣泛地應(yīng)用于水稻和小麥等作物。然而，最近美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)將吡蚜酮?dú)w為人類“可能”的致癌物。因此，有關(guān)吡蚜酮的環(huán)境行為研究非常重要。吸附和解吸行為影響了農(nóng)藥在土壤-水環(huán)境中的移動(dòng)性，因而決定了農(nóng)藥進(jìn)入和污染地表水的可能性;除此之

2、外，被土壤吸附還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥的生物利用度降低，減少了農(nóng)藥與生物的接觸，從而降低其對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。然而目前人們對(duì)于吡蚜酮在土壤中吸附的研究較少，因此本文的目的在于評(píng)價(jià)吡蚜酮在不同種類中國(guó)土壤中的吸附解吸行為。
　　本文利用批量平衡法研究了吡蚜酮在6種土壤中的吸附解吸行為，吸附和解吸等溫線均很好地符合Freundlich模型(0.981＜r＜1.000)。Freundlich吸附系數(shù)KF(mLg-1)從3.37變化至58.32，吸附等溫線

3、斜率1/n在0.57至0.91范圍內(nèi)，表明吡蚜酮在土壤中的吸附是非線性的。吡蚜酮的吸附可分為快速吸附和慢速吸附兩個(gè)階段，在土壤A中的吸附動(dòng)態(tài)用Elovich擬合，得出方程y=2.007Ln(x)+8.6651，相關(guān)性系數(shù)R2=0.9601。6種土壤之間，解吸過(guò)程吸附系數(shù)的大小順序與吸附過(guò)程一致;并且對(duì)于同一土壤，解吸系數(shù)均大于吸附系數(shù)，表明了吡蚜酮一旦被土壤吸附，則較不易被解吸至水體中。通過(guò)多方差分析，得出吡蚜酮在不同土壤中吸附系數(shù)與土

4、壤性質(zhì)之間的回歸方程:logKF=3.9021-3.5339×Log(pHin0.01MCaCl2)+0.7106×logOC％，相關(guān)系數(shù)R2=0.9661，說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)含量與吡蚜酮的吸附系數(shù)呈正相關(guān)，而土壤pH與吡蚜酮的吸附系數(shù)呈負(fù)相關(guān)。
　　除此之外，本文考察了土水比例，CaCl2濃度以及制劑類型3個(gè)因子對(duì)吡蚜酮在土壤中吸附的影響。首先，通過(guò)一個(gè)3因子二水平的正交試驗(yàn)來(lái)篩選顯著影響因子。結(jié)果表明，3個(gè)因子對(duì)吡蚜酮在土壤中的吸

5、附均影響顯著(p＜0.05)，影響程度大小順序?yàn)?土水比例＞＞CaCl2濃度＞制劑類型。隨后，分別單獨(dú)研究每個(gè)因子對(duì)吡蚜酮在土壤中吸附的影響。當(dāng)土水比例為0.05，0.1，0.2及0.5時(shí)，隨著土水比例的增加，吡蚜酮在土壤中的吸附常數(shù)呈指數(shù)級(jí)地增長(zhǎng)，吸附常數(shù)Kd(mLg-1)分別為0.75，3.17，5.60及8.17。隨著CaCl2濃度的升高，土壤對(duì)吡蚜酮的吸附常數(shù)迅速下降，這種下降在CaCl2濃度從0變化至0.01M時(shí)尤為劇烈。與對(duì)

6、照空白試驗(yàn)（不添加CaCl2）相比，當(dāng)CaCl2濃度為0.01，0.1及1M時(shí)，吸附常數(shù)Kd分別以7.5％,24.0％及36.2％的比率下降，即說(shuō)明吸附常數(shù)的下降隨著CaCl2濃度的增加不呈線性。本研究還選取了5種不同吡蚜酮制劑（劑型種類及含量均不同），研究了制劑類型對(duì)吡蚜酮在土壤中的吸附影響。制劑F1，F(xiàn)2及F3在土壤中的吸附常數(shù)明顯高于原藥(p＜0.05);而制劑F4的吸附常數(shù)低于原藥(p＜0.05);僅制劑F5的吸附常數(shù)與原藥無(wú)明