毒死蜱主要代谢物3,5,6-TCP在土壤、植物中的累积与转化

本研究应用盆栽试验和室内土壤培养试验,考察毒死蜱主要代谢物3,5,6-三氯-2-吡啶(简称3,5,6-TCP)在植物、土壤中的累积与转化,研究毒死蜱代谢产物累积量变过程及其影响因素。结果表明:(1)推荐剂量喷施毒死蜱的第7天和第14天,3,5,6-TCP在植物体和土壤中的累积量达到峰值,直到20d后,植物体内几乎测不出3,5,6-TCP残留,而土壤中3,5,6-TCP残留量仍较高,其降解速度较慢。(2)3,5,6-TCP在5种土壤中的累积量主要与土壤自身物理性质有关,并随着温度和施用量的增加而增加,与施肥量和湿度相关不大,5种土壤中3,5,6-TCP的残留累积量在0.14～0.21μg/g。(3)在厌氧条件下培养土壤样品,应用色谱保留时间验证3,5,6-TCP在土壤中能继续转化生成3,5,6-三氯-2甲氧基吡啶(TMP),表明毒死蜱代谢转化途径与微生物量及种类有关,使得毒死蜱的安全降解具有可行性。

不同类型耕地紫色土中3,5,6-三氯-2-吡啶醇迁移试验与模拟

3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的化学结构稳定、水溶性高、运移能力强,对水体具有潜在的污染风险。在有机质含量低、大孔隙度高、导水性好的紫色土地区,风险更加显著。为研究TCP在紫色中的迁移规律,该研究依据紫色土的典型耕作类型,在中国科学院盐亭国家紫色土农业生态试验站采集3组土样(小麦-玉米轮作的坡地、水稻-油菜轮作的水旱农田和萝卜-白菜套种的菜地),通过批量平衡法研究紫色土对TCP的吸附特征,并采用稳定流场饱和均质土柱的易混合置换试验研究TCP的动态迁移过程,最后对其迁移动态进行模拟。结果表明:紫色土对TCP的吸附特征呈线性,在坡地、水旱农田和菜地中的吸附系数分别为1.94、1.22和1.02 L/kg,且黏土含量和矿物组成是主要影响因子;TCP的出流平衡浓度分别为初始浓度的77%(坡地)、84%(水旱农田)和92%(菜地),相应的平衡时刻分别为2.88PV、4PV和6.5PV,表明TCP对环境的污染风险较高;用非平衡两点对流弥散模型模拟TCP在3种耕作条件下迁移,表明TCP以瞬时吸附为主,其水动力弥散系数和分形系数在坡地、水旱农田和菜地中依次减小,但一阶动力学常数依次增大。研究结果为探索TCP在紫色土壤中的迁移机制和预测防止TCP对环境的污染提供了参考依据。

高效液相色谱法同时测定土壤中毒死蜱残留及其有毒代谢物3,5,6-TCP

通过对色谱分离条件优化、提取体系建立和固相色谱小柱筛选,建立了用弗罗里硅土固相萃取小柱净化高效液相色谱法同时测定土壤中毒死蜱农药残留及其有毒代谢物3,5,6-TCP。方法加标回收率在59%～87%之间,检测限为0.0005～0.03μg/g,日内回收率标准偏差RSD≤4.3%,日间回收率标准偏差RSD≤4.9%,方法能够满足土壤中毒死蜱残留以及有毒代谢物3,5,6-TCP的检测要求。

红壤性水稻田土壤-水-植物系统中毒死蜱的迁移转化和分布特征

为了探究毒死蜱在红壤性水稻田土壤、水、植物系统中的迁移转化和分布特征,通过室内批量平衡吸附实验、野外喷施试验与动态观测,研究了持续淹水和间歇淹水条件下红壤性水稻土-水-水稻系统中毒死蜱的迁移转化和分布特征。结果表明:毒死蜱在呈酸性的红壤性水稻土中易于淋失迁移至深层土壤(可达50 cm);白昼的高温导致表层土壤孔隙水中毒死蜱及其主要降解产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的浓度显著上升,而降雨事件促进两者向深层土壤迁移;水稻收获时土壤中毒死蜱残留量较高,且其剖面分布较为均匀;间歇淹水处理可使收获时水稻籽粒和茎秆中的毒死蜱残留量降低为持续淹水处理水稻相应部位的0.69倍和0.84倍。研究显示,红壤性水稻土壤中毒死蜱的淋溶作用较强,不同的灌溉方式对收获期水稻中毒死蜱的含量有显著影响。

滴灌条件下毒死蜱在土层中迁移转化规律及其对土壤微生物特性的影响

为了解滴灌条件下毒死蜱在土壤中的迁移转化规律,采用土柱模拟试验,研究了滴灌条件下种植作物、代森锌消毒和不同土壤含水率对毒死蜱的分布及土壤酶活性和土壤微生物生物量碳的影响。结果表明:施用于表层的毒死蜱在施用初期主要残留在10 cm以上土层,随着时间的增加,而发生降解并向下迁移。土壤中3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP,毒死蜱的主要代谢产物)含量在0.1~1.5 mg·kg^(-1)之间,施药30 d后,40 cm土层中毒死蜱和TCP均有检出。不同处理下,毒死蜱含量在10 cm以上土层存在较大差异,TCP含量在20 cm以上土层存在一定差异。消毒抑制毒死蜱的降解,作物根系促进土壤微生物繁殖,有利于毒死蜱的降解。土壤含水率对10 cm土层毒死蜱含量有较大影响,在未消毒和种植作物处理中,最强的毒死蜱降解分别发生在土壤含水率为80%和70%处理中。毒死蜱和TCP对微生物以抑制作用为主,不同处理的抑制程度不同。毒死蜱在低浓度时对过氧化氢酶和脲酶活性有激活作用,高浓度时存在抑制作用,作物的存在减弱了毒死蜱对两种酶活性的影响。毒死蜱的降解与土壤碱性磷酸酶活性有关,种植作物改变了毒死蜱和土壤碱性磷酸酶的分布。代森锌消毒对过氧化氢酶和脲酶活性有激活作用,对碱性磷酸酶活性有一定抑制作用。