2甲4氯胺盐在稻田中的残留降解与水解研究

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2甲4氯胺盐是国内外广泛使用的一种苯氧羧酸类选择性除草剂。目前,有关2甲4氯胺盐的残留消解研究报道很少,本文将2甲4氯胺盐750g/L水剂施用于水稻田后,较为系统地研究了2甲4氯胺盐在稻田中的残留降解行为,同时还探讨了2甲4氯胺盐的水解及其影响因子,这些研究全面准确地评价了2甲4氯胺盐的生态环境行为及其安全性。主要结果归纳如下:(1)建立了2甲4氯胺盐在稻田环境中残留量的高效液相色谱检测分析方法。在酸性环境下对2甲4氯胺盐进行提取,2甲4氯胺盐的最小检出量为2.0×10-10g,在稻田水中的最小检出浓度为1.0×10-3mg/L,稻田土壤中为0.05mg/kg,稻杆、谷壳、糙米中均为0.01mg/kg。其平均回收率为92.49%~98.71%,相对标准偏差为1.78%~9.23%。(2)在湖南长沙、浙江杭州和贵州贵阳进行残留消解动态田间试验,结果表明:2甲4氯胺盐在稻田水、水稻植株和稻田土壤的消解半衰期为5.75d~6.76d、5.50d~6.68d和6.67d~7.38d,这表明2甲4氯胺盐在稻田中属于易降解农药(T1/2<30d)。当2甲4氯胺盐750g/L水剂按商品制剂600g/hm2(有效成分450g/hm2)和商品制剂900g/hm2(有效成分675g/hm2)在水稻移栽后7-14天,对水稻进行喷雾处理,施药1次,在正常收获期采集的稻田土壤、稻杆、谷壳和糙米中2甲4氯胺盐的残留量均低于其相应的最低检测浓度。目前国外规定2甲4氯在大麦、大米、干大豆中的MRL值为0.10mg/kg。故推荐2甲4氯胺盐在我国大米中的MRL值也为0.10mg/kg。(3)在pH值为3、5、7、9、11的缓冲溶液中,2甲4氯胺盐的水解实验结果表明:pH值对其水解影响较大,水解半衰期分别为:20.14、13.2、11.3、10.37、8.52d。而在碱性条件下2甲4氯胺盐较易水解,在中性条件或酸性条件下则不易水解。(4)2甲4氯胺盐的水解是个吸热过程,水解速率随温度的升高而加快。当温度为25℃时,其水解半衰期为21.93d:温度为35℃时,其水解半衰期为9.84d,比25℃时减少了12.09d;而在温度为45℃时,其半衰期仅有5.9d,相比25℃时下的半衰期将近缩小了4倍。(5)无机盐对2甲4氯胺盐水解的影响试验表明,当添加NaCl、KCl、CaCl2. NaNO3强酸强碱盐时由于会发生盐析作用而对2甲4氯胺盐的水解产生抑制作用。当NaCl、KCl、CaCl2、NaNO3的添加浓度在0.05mol/L~1mol/L时,2甲4氯胺盐的水解半衰期分别增加了121%、81%、90%、79%。NaHCO3属于强碱弱酸盐,由于强碱弱酸盐水解后可以使水环境呈碱性而促进了2甲4氯胺盐的水解。(6)农田常用的化学肥料(N、P、K)对2甲4氯胺盐水解的影响试验结果表明,与2甲4氯胺盐在pH=7时水解相比,高浓度尿素对2甲4氯胺盐的水解还是有一定促进作用的,水解半衰期缩短了37.16%,氯化钾属于强酸强碱盐对其水解影响不明显;而磷酸二氢钾由于显弱酸性而对2甲4氯胺盐水解有一些抑制作用。
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