【摘 要】
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土壤是农业生产的基础,农药的大量使用造成土壤农药残留不可避免,残留在土壤中的农药会通过生物富集进入食物链危及人体健康,土壤中的农药残留及其降解逐年受到关注与重视。本文选用我国常用的14种农药为研究对象,以我国6类典型土壤为基质,采用经典的农药残留分析方法和农药环境化学实验技术,开展我国典型土壤农残快速检测方法及其降解模型建立的研究,旨在为土壤中农药残留的监测和土壤农药残留污染风险评估提供参考。主要
【基金项目】
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董丰收研究员主持的国家重点研发计划‘2016YFD0200200化学农药在我国不同种植体系归趋特征及限量标准’
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土壤是农业生产的基础,农药的大量使用造成土壤农药残留不可避免,残留在土壤中的农药会通过生物富集进入食物链危及人体健康,土壤中的农药残留及其降解逐年受到关注与重视。本文选用我国常用的14种农药为研究对象,以我国6类典型土壤为基质,采用经典的农药残留分析方法和农药环境化学实验技术,开展我国典型土壤农残快速检测方法及其降解模型建立的研究,旨在为土壤中农药残留的监测和土壤农药残留污染风险评估提供参考。主要研究结果如下:1.研究建立了我国典型土壤中14种农药残留的快速检测方法。以经典Qu ECh ERS技术为基础,分别采用不同的提取剂和净化剂组合提取和净化样品,优化前处理方法(1.0%甲酸-乙腈（v/v）提取,150 mg无水硫酸镁+50 mg C18净化),通过UPLC-MS/MS检测,建立了我国典型土壤中毒死蜱、辛硫磷、嘧菌酯、吡唑醚菌酯、噻吩磺隆、烟嘧磺隆、扑草净、莠去津、异菌脲、敌草隆、利谷隆、咪唑乙烟酸和咪唑喹啉酸等13种农药残留的同时快速检测方法;对于腐霉利,则采用乙酸乙酯提取,150 mg无水硫酸镁+50 mg C18净化,GC-ECD检测。2.研究明确了14种农药在我国6类典型土壤中的室内降解动态与规律。室内模拟降解结果表明,在好氧和厌氧条件下,14种农药在6种土壤的降解均符合一级动力学特征,毒死蜱半衰期为22.28～85.46 d、辛硫磷为6.97～26.48 d、嘧菌酯为31.76～154.37 d、吡唑醚菌酯为12.50～76.33 d、异菌脲为16.93～73.66 d、腐霉利为16.98～86.10 d、噻吩磺隆为5.36～26.77d、烟嘧磺隆为4.28～80.50 d、扑草净为43.78～240.66 d、莠去津为43.78～240.66 d、敌草隆为108.81～301.35 d、利谷隆为28.74～114.37 d、咪唑乙烟酸为25.66～133.29 d、咪唑喹啉酸为43.81～224.30 d。相关性分析表明农药在我国6类典型土壤中的降解半衰期与农药本身性质、土壤特征和环境因素有关。3.研究明确了嘧菌酯、异菌脲、敌草隆和咪唑乙烟酸等4种半衰期较长农药在不同地域的田间降解动态与规律。农药在贵州、河北和辽宁的种植与非种植区的降解均符合一级动力学特征,在不同地域或不同耕作环境下的降解速率均存在较为明显的差异,但均快于室内降解,嘧菌酯、异菌脲、敌草隆、咪唑乙烟酸在种植和非种植土壤中的半衰期为分别为7.86～11.35 d和5.90～35.31、5.33～19.95和3.07～19.55 d、8.60～10.97和6.50～20.49 d、2.25～14.22和0.67～5.32 d。4.建立了不同农药在不同土壤条件下的较优模拟降解数学模型。选用适用于土壤农药残留降解模拟的8种数学模型分别对室内和田间的农药残留动态进行拟合,共拟合1968条降解模型结果;通过综合比较拟合结果,筛选出农药在不同土壤降解条件下的最佳降解模拟数学模型246个,并通过Python建立了相应的预测模型,预测模型与实验实测降解动态之间具有较高的契合度。
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