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长期、大量施用的酰胺类除草剂通过沉降、地表径流等途径进入水环境,对水生生物和水生生态系统造成潜在威胁。本文在对福建九龙江河口表层水中常用酰胺类除草剂乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺的污染状况进行调查的基础上,研究了其在室外自然条件下天然水中的非生物降解行为,并进一步在实验室内控制条件下研究了非生物降解的影响因素,为水环境中酰胺类除草剂的持久性评价和风险评估提供技术手段和科学数据。主要研究内容和结果如下:
⑴福建九龙江口表层水中3种目标农药的残留状况。于2009年5月(丰水期)和2009年12月(枯水期)对九龙江河口表层水中三种酰胺类除草剂的污染状况进行了调查,目标物以LLE-GC-MS法分析。结果显示:除异丙甲草胺在丰水期未检出、枯水期个别站位零星检出外,乙草胺(丰水期,4.9~66.4ng/L;枯水期,3.3-296.9ng/L)、丁草胺(丰水期,3.5-40.7 ng/L;枯水期,1.0,-6.3ng/L)无论在丰水期还是枯水期均有较大范围和浓度的检出,是该区域主要的酰胺类除草剂污染物;整体上浓度离入海口越近,浓度越低:九龙江中上游农业区域是酰胺类除草剂的主要来源,白水河支流有显著贡献。
⑵自然条件下天然水中3种目标农药的非生物降解研究。分别于2009年12月-2010年1月(冬季)和2010年9月-2010年10月(夏季),在室外自然温度和光照条件下,分别以超纯水、河水和海水为基底,进行了3种目标农药的非生物降解实验,以LLE-GC-ECD法分析目标物。结果显示:3种目标农药在不同水体中的水解和光解速率均较好地符合一级反应动力学方程;总体上,非生物降解速率表现为:夏季>冬季,丁草胺的降解最快,异丙甲草胺降解最慢,残留持久性最高;水解速率受pH和温度控制,光解速率主要受光强和水样基底影响;超纯水中3种目标农药均以光解为主,海水中均以水解为主。pH、颗粒物、NO3等的影响机理较为复杂,有待于进一步研究。
⑶室内控制条件下三种目标农药的非生物降解机理研究。在室内25℃恒温和模拟自然光照的条件下,研究了pH、营养盐、腐殖酸及颗粒物对乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺在不同水体的水解和光解的影响机理。结果表明:整体上,水解速率随着pH的升高而增大,但对3种目标农药光解速率的促进作用不十分显著;NO3/NO2加入超纯水中对目标农药的水解和光解都有明显促进作用,而对人工海水中的光解表现出抑制作用:腐殖酸对目标农药在超纯水中水解呈现促进作用,对目标农药光解的作用随添加浓度和农药种类的不同而异,人工海水中腐殖酸的添加则对目标农药光解速率呈现明显抑制作用;颗粒物对河水和海水中乙草胺和丁草胺的光解速率均表现为抑制作用,而对河水中异丙甲草胺光解同样表现出抑制作用,在海水中却轻微促进异丙甲草胺的光解反应;海水基底中营养盐和颗粒物对3种目标农药光解速率的单独作用以及联合作用均为抑制。