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噻虫嗪在土壤中迁移转化的机理探究认领

被引量： 1

作者：

刘淑敏

学位授予单位：

中北大学

摘要：

新烟碱类农药是目前使用最广泛的杀虫剂,因为对蜜蜂、无脊椎动物具有高毒性,成为了环境领域的研究热点。但因为只有1.6%～10%会被农作物吸收,所以大多数的农药分子聚集在土壤环境中。同时,随着降雨以及地表径流的影响,这些过量的农药分子会逐渐进入土壤深层甚至地下水,造成土壤及地下水污染,而这些过量的农药分子亦会对长期暴露在此环境下的人类产生潜在的威胁。本文选取了使用量较高的噻虫嗪作为研究对象,以中北大学周边不同剖面土壤为供试土壤,通过激光动态法测出噻虫嗪在土壤渗滤液中的溶解度,并用Apelblat方程对溶解度数据进行关联,得到噻虫嗪在土壤渗滤液中的的溶解性规律;采用固相萃取结合高效液相色谱法的分析方法,通过土柱淋溶,研究了不同初始浓度的噻虫嗪在不同剖面土壤中的淋溶行为;并研究了噻虫嗪溶解性与淋溶迁移能力之间的关系;通过LC-MS对噻虫嗪进行降解产物的测定,取得的研究结果如下:（1）采用固相萃取-高效液相色谱结合的方法检测渗滤液和土壤中的噻虫嗪,并对前处理过程中的提取液进行了选择。在该方法下,噻虫嗪的标准液0～100 mg/L浓度范围线性关系很好,R2达到了0.999以上。（2）采用动态激光监测技术测定不同条件下噻虫嗪在土壤渗滤液中的溶解度,结果表明,噻虫嗪在土壤渗滤液中的溶解度随着温度的增加而增加;相比于蒸馏水,土壤渗滤液中的可溶性有机质会促进噻虫嗪的溶解;相比酸性和碱性淋溶液,噻虫嗪在中性淋溶液淋溶后得到的渗滤液中的溶解性最好;在相同温度下,随着淋溶天数的增加,中性淋溶液下,噻虫嗪在第五天的溶解度值最大,而在酸性和碱性条件下,在第三天时,噻虫嗪的溶解度值最大。（3）通过计算得出噻虫嗪的GUS值为2.1,在土壤中具有中等至高的迁移性。而土壤淋溶实验亦表明,噻虫嗪在土壤的淋溶迁移行为与污染物初始浓度及淋溶时间有关。噻虫嗪的淋溶性与污染物初始浓度正相关,污染浓度越大,向下迁移能力越明显;随着天数增加,不同污染浓度淋出液中噻虫嗪的浓度呈现出上升至最高值后缓慢下降的趋势。（4）将溶解度与渗滤液中噻虫嗪的残留浓度进行拟合,结果表明:在淋溶过程中,噻虫嗪在第四天可以达到固液分配平衡;在低浓度下,噻虫嗪在土柱中主要进行固液分配过程,渗滤液中的残留浓度与其在渗滤液中的溶解度没有关系;而在高浓度下,渗滤液中的残留浓度与其在渗滤液中的溶解度呈正相关（R2=0.99）。（5）通过LC-MS对土柱中的土样进行分析测定,提出了3种平行可行的降解途径,根据鉴定得到的中间产物可以得出,硝基还原是微生物转化噻虫嗪的主要途径;而·OH自由基在水解过程中起到了非常重要的作用。

摘要译文

关键词：

噻虫嗪; 溶解性; 淋溶; 迁移; DOM; 降解

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

环境工程

导师：

王海芳

中图分类号：

X131.3[土壤污染化学]

学科分类号：

083001[环境科学];0903[农业资源与环境]

D O I：

10.27470/d.cnki.ghbgc.2022.000488