溴虫氟苯双酰胺的稻田环境行为、生物活性及毒性研究

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sophia_je
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
溴虫氟苯双酰胺是由日本三井农业化学公司和巴斯夫欧洲公司联合开发的一种作用机理新颖、杀虫活性强且与传统杀虫剂无交互抗性的间苯甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂,有关其在稻田环境行为、生物活性及毒性仍缺乏深入系统的研究。本论文从溴虫氟苯双酰胺残留分析方法入手,研发了一种高效、简便、快捷的溴虫氟苯双酰胺在稻田环境的残留提取及检测方法,并利用该方法分析了溴虫氟苯双酰胺在土壤中的吸附、淋溶迁移行为,在稻田环境中的土壤降解、水解与光解行为,以及在水稻上的消解动态;通过室内毒力测定及大田试验,探索了溴虫氟苯双酰胺对几种水稻主要害虫的生物活性,系统地测定溴虫氟苯双酰胺对蜘蛛、意大利蜂、斑马鱼、三叶浮萍和赤子爱胜蚯蚓等非靶标生物的毒性,为该药剂在水稻生产中的安全性评价、生态风险评估及推广应用提供理论基础和科学依据。(1)本文建立了一种测定水稻相关样品中溴虫氟苯双酰胺残留量的Qu ECh ERS-HPLC方法,回收率为93.59%~99.25%,相对标准偏差(RSD)为2.29%~7.05%,检出限(LOD)为0.16~1.67μg/kg,定量限(LOQ)为0.54~5.48μg/kg。Qu ECh ERS程序提纯稻田环境相关样品中溴虫氟苯双酰胺残留的最佳HPLC条件为:Zorbax Eclipse XDB-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm×5μm);流动相为体积比75:25的含0.1%甲酸的乙腈-水系统;检测波长254 nm;柱温40°C;流速0.5 m L/min;进样量10μL;稻田环境相关样品的提取最佳条件为:50 mg PSA+150 mg Mg SO4用于稻田水,50 mg C18+150 mg Mg SO4用于稻田土和稻谷,50 mg C18+10 mg GCB+150 mg Mg SO4用于稻株和稻壳。溴虫氟苯双酰胺的在水稻样品中基质效应值为-69%~-54%,具有信号抑制作用。消解动态测试表明,溴虫氟苯双酰胺在稻田土壤、稻田水和稻株中的半衰期分别为0.67~2.67 d、2.30~5.55 d和1.52~3.53 d。施药后14 d,溴虫氟苯双酰胺在水稻及相关环境介质消解率超过90%。水稻收获时,溴虫氟苯双酰胺在稻谷中的最终残留量均低于定量限。因此,溴虫氟苯双酰胺属于易降解农药,可按推荐使用剂量安全地应用于水稻生产。(2)吸附解吸附试验结果表明,4种不同土壤对溴虫氟苯双酰胺的吸附能力依次为:Luvisols(河北褐土)<Gleysols(四川紫土)<Anthrosols(浙江水稻土)<<Phaeozems(黑龙江黑土)。除Phaeozems(黑龙江黑土)土壤以外,其它试验土壤对溴虫氟苯双酰胺的吸附能力普遍较低。4种测试土壤对溴虫氟苯双酰胺的Freundlich吸附常数(KF-ads)介于0.152~5.017之间,土壤有机质含量和黏土含量与Freundlich吸附常数(KF-ads)和解吸附常数(KF-des)呈线性正相关(R~2=0.893、0.851,R~2=0.765、0.686),土壤对溴虫氟苯双酰胺的吸附能力、解吸附能力与土壤p H值无显著相关性(R~2=0.095、0.089),与阳离子交换量关系不显著(R~2=0.428、0.384)。4种土壤对溴虫氟苯双酰胺的吸附过程是自发的,且属于物理吸附。土壤对溴虫氟苯双酰胺的吸附能力在高于或低于287 K的温度条件下都会降低。在4种土壤中,只有Luvisols(河北褐土)对溴虫氟苯双酰胺的吸附速率高于解吸附速率,其余3种土壤对溴虫氟苯双酰胺的吸附速率和解吸附速率都接近平衡状态。淋溶迁移模拟试验结果表明,在不同土壤中有机质和黏粒含量是影响溴虫氟苯双酰胺淋溶行为的主要因素。溴虫氟苯双酰胺在4种不同土壤中的淋溶迁移能力依次为:Luvisols(河北褐土)>Gleysols(四川紫土)>Anthrosols(浙江水稻土)>>Phaeozems(黑龙江黑土),溴虫氟苯双酰胺在对其吸附能力越强的土壤中淋溶迁移能力就越弱。因此,除Phaeozems(黑龙江黑土)土壤外,溴虫氟苯双酰胺可能会因淋溶迁移而对其它3种测试土壤环境中的地下水和地表水造成污染,存在一定的生态风险。(3)在水解试验中,溴虫氟苯双酰胺在水中的半衰期最短为39.6 h(p H9,45℃),水解速率与培养温度呈正相关,温度越高,溴虫氟苯双酰胺的水解速率越快;水解速率与缓冲溶液的p H值也呈正相关,缓冲溶液p H值越高,溴虫氟苯双酰胺的水解速率越快;因溴虫氟苯双酰胺在碱性水溶液中的水解速率远大于在酸性和中性水溶液中的水解速率,所以溴虫氟苯双酰胺的水解属于碱性水解。在土壤降解试验中,溴虫氟苯双酰胺在土壤中的半衰期最短为59.2 h(已灭菌土,35℃),在未灭菌土壤中的降解速率远大于灭菌土壤,由此证实土壤微生物对溴虫氟苯双酰胺在土壤中的降解起着至关重要的作用;溴虫氟苯双酰胺的土壤降解速率与培养温度呈正相关,随着培养温度由15℃升至35℃,溴虫氟苯双酰胺在土壤中的降解速率随之加快,未灭菌土壤中半衰期由124.8 h缩短至59.2 h,灭菌土壤中半衰期由6011.3 h缩短至254.7 h。在光解试验中,在p H4~9范围内,随着溶液p H值的升高,溴虫氟苯双酰胺的光解速率也随之加快,半衰期由25.3 min缩短至11.2 min;光解速率与溴虫氟苯双酰胺的初始浓度呈负相关,即初始浓度越高,其光解速率就越慢。此外,降解试验结果与消解动态结果吻合,在夏季气温条件下(>30℃),稻田水中溴虫氟苯双酰胺的降解半衰期小于5.55 d(133.2 h),在水稻土(自然条件,未灭菌)中溴虫氟苯双酰胺的降解半衰期小于2.67 d(64.08 h)。(4)室内毒力测定结果表明,溴虫氟苯双酰胺对二化螟和稻纵卷叶螟的LD50分别为0.0096μg/g和0.0093μg/g,对褐飞虱的LD50>115.3729μg/g,由此说明溴虫氟苯双酰胺对二化螟和稻纵卷叶螟的生物活性极高,而对褐飞虱的生物活性较低。以氟苯虫酰胺作为标准药剂,溴虫氟苯双酰胺对二化螟和稻纵卷叶螟的相对毒力指数分别为1.56和1.7。溴虫氟苯双酰胺与对照药剂甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对稻蓟马的毒杀活性均较强,在药后48 h两种药剂的LC50分别为0.23 mg/L和0.20 mg/L,即溴虫氟苯双酰胺对稻蓟马的活性略低于甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。在药剂处理48 h内,随着使用剂量与作用时间的增长,溴虫氟苯双酰胺与甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对稻蓟马的杀虫效果也越好,其中溴虫氟苯双酰胺10 mg/L处理稻蓟马死亡率高达98.25%。大田防效试验结果表明,溴虫氟苯双酰胺与对照药剂氟苯虫酰胺对二化螟和稻纵卷叶螟的田间药效较好,随着用药量的提高,杀虫效果提升,枯心率和卷叶率下降,保苗和保叶效果提高。溴虫氟苯双酰胺与对照药剂氟苯虫酰胺对褐飞虱均无明显田间防效。(5)本研究测定了溴虫氟苯双酰胺对水稻生态环境系统中5种非靶标生物的毒性。结果表明,溴虫氟苯双酰胺对水稻上的蜘蛛消长有一定影响,2018年与2019年溴虫氟苯双酰胺18.75~30.00 g/hm~2处理后3 d蜘蛛虫口减退率分别为27.88%~38.12%、24.77%~34.10%,药后7 d所有处理的蜘蛛密度均恢复到药前水平。溴虫氟苯双酰胺对意大利蜂无毒性,随着浓度由0.1 mg/L提高至120 mg/L,作用时间由48 h延长至96 h,所有处理中意大利蜂均未出现行为异常及死亡现象,而对照药剂氟苯虫酰胺对意大利蜂表现出一定毒性,随着浓度从0.1 mg/L提升至20 mg/L,意大利蜂的死亡率由1.67%提高至63%。溴虫氟苯双酰胺对斑马鱼有一定毒性,低浓度处理中斑马鱼出现鱼鳃充血、鱼皮发白和行动迟缓等中毒症状。溴虫氟苯双酰胺对三叶浮萍毒性表现为“低(浓度)促高(浓度)抑”的毒理效应,即在浓度<0.24mg/L时表现为刺激作用,促进三叶浮萍生长,而当浓度>0.24 mg/L时,可明显抑制三叶浮萍生长,其抑制强度与处理浓度和时间呈显著正相关。溴虫氟苯双酰胺对赤子爱胜蚯蚓为急性毒性,LC50在药后7 d和14 d分别是89.31 mg/kg和83.11mg/kg,在药后2~7 d出现部分个体死亡现象,但在药后7 d无新增死亡个体,由此说明赤子爱胜蚯蚓对溴虫氟苯双酰胺具有较强的适应能力或解毒能力。综上所述,溴虫氟苯双酰胺对生态环境较为安全。
其他文献
目的:非痴呆血管性认知障碍(VCIND)是血管性痴呆的前期阶段,早期诊断和有效治疗VCIND对减少痴呆的发生具有重要意义。本研究采用结构与功能多模态磁共振成像技术结合临床多维度认知神经心理评估量表,筛选针刺前VCIND患者具有显著差异的脑区或网络,以此为靶点探讨醒脑开窍针刺法治疗VCIND的脑中枢效应机制,为临床诊断、治疗提供理论依据。方法:1.对符合纳入标准的非痴呆血管性认知障碍患者21例(VC
学位
机体正常新陈代谢会产生活性氧(ROS),累积过多的ROS会造成细胞中蛋白质、脂质和核酸等生物大分子的损伤。某些具有活性氧胁迫耐受能力的乳杆菌能够清除ROS和缓解ROS对宿主损伤。乳杆菌的活性氧胁迫耐受能力主要通过体外化学实验和细胞模型进行评价,其在活性氧胁迫下生理变化、缓解宿主活性氧损伤作用机制尚不明确。因此,乳杆菌耐受活性氧胁迫及缓解氧化损伤的作用机制需要进一步研究。本研究首先从备选乳杆菌(La
学位
为探究赋形剂对冷冻干燥桑葚果粉储藏稳定性的影响,改善果粉在储藏过程中出现的品质劣化现象,通过检测果粉在不同储藏温度下的DPPH自由基清除能力、花色苷含量、色值及微观结构考察赋形剂对冻干果粉的影响。结果表明,果粉在低温环境(5℃)下保藏品质最好,添加麦芽糊精(maltodextrin, MD)、阿拉伯胶(arabic gum, AG)、乳清分离蛋白(whey protein isolate, WPI
期刊
金黄色葡萄球菌作为一种常见且典型的食源性病原菌,可经饮水和食物摄入等途径感染人体,其感染发病率高,对人体健康危害较大。因此,对金黄色葡萄球菌进行快速、准确检测对于预防和控制因其引起的食源性疾病暴发流行具有重要意义。目前,对金黄色葡萄球菌的检测主要依靠分离培养法、免疫学方法和分子生物学方法。然而上述方法均需要经过前增菌或选择性培养等前处理过程,影响检测的灵敏度和准确性,且费时、费力。本课题针对现有检
学位
随着智能车技术的发展、车辆操纵性能的提高和交通环境复杂程度的增加,车辆为保证自身安全需要应对的情况也更加复杂。这给车辆动力学领域的研究带来了新的机遇和挑战。而目前的车辆平面运动系统动力学研究往往针对稳定区域进行,需要对失稳区域也给予关注。并且现存方法也面临着表征区域内部状态点间差异性困难,对高自由度(≥3)车辆系统泛化能力弱等局限性。因此开展车辆动力学的全局(稳定区域和失稳区域)特性研究,探索能揭
学位
由于绘画在艺术创作形式和艺术治疗方式方面和心理健康教育教学过程很多相通之处,绘画创作可以成为心理健康课的一种非常有效的载体和教学手段。在导入环节,通过绘画创作进行情境营造和氛围创设。在主体环节,通过绘画创作深化体验,引发思考。在延伸环节,通过绘画创作提炼总结,提升心理品质。
期刊
目的:选用结构和功能磁共振多模态成像技术与多维度神经心理学量表评分相结合,从表示局部脑功能活动的Re Ho、脑区间连接情况的FC指标,及显示脑结构的GMV、TBSS方法观察白质纤维束完整性及受损程度的微结构指标,多方位结合探讨VaMCI患者认知功能损伤的中枢效应,筛选出特异性脑区影像指标。同时通过观察针刺患者右侧太溪-飞扬组穴的即时效应对VaMCI患者Re Ho及FC的影响分析针刺的疗效及作用机制
学位
目的:1.通过系统评价及荟萃分析(Meta)方法评价针刺治疗原发性失眠的主、客观临床疗效,分析针刺对原发性失眠的治疗作用及特点,为针刺治疗原发性失眠提供循证依据。2.通过观察针刺结合认知疗法对原发性失眠患者的匹兹堡睡眠质量指数、焦虑自评表、抑郁自评表及体动记录仪客观数据的改变情况,评价针刺结合认知疗法对原发性失眠的临床疗效。方法:1.通过检索中国知网(CNKI)、万方数据库、维普数据库、Pub M
学位
集体林地是我国林地的重要组成部分,然而,长期以来集体林地的生产力水平和森林蓄积水平一直较低。多数学者认为,集体林地问题的根源在于其产权制度安排的不合理,即产权不清、责任不明导致农户缺乏经济激励,林地缺乏积极和适当的管理措施。现代产权理论认为,明晰、安全的土地产权通过保证效应、可实现效应和抵押品效应三条路径刺激投资和促进经济增长。因此,以“明晰产权”为核心的林权制度改革成为提高集体林地生产力水平的关
学位
中国处于快速城市化发展阶段。城市规模急剧扩张,景观格局发生重大改变,导致了复杂而又严重的城市问题:城市生态空间破碎化严重,生态系统功能与生物多样性下降;绿色用地紧缺、景观空间受到挤压且缺乏必要的联系,人居生活品质降低;“摊大饼”式发展、地域文化遗产呈“孤岛”式散布,传统风貌与特色丧失等。这些状况与人们日益增长的美丽城市与美好生活需求的矛盾突出,亟需寻求科学的解决之道。传统的城市规划方法以增加绿地“
学位