乙氧氟草醚水解和光解特性研究

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乙氧氟草醚是二苯醚类除草剂,能有效防除一年生阔叶杂草、莎草和禾本科杂草,具有用量低,除草效果好的特点;然而,作为一种除草剂,其在环境中的迁移、转化行为的研究尚未见报道。本文建立了乙氧氟草醚在水溶液中的光解和水解残留分析方法,系统地研究了乙氧氟草醚在不同溶液中的水解和光解情况;为正确预测乙氧氟草醚在环境中行为和正确评价其环境安全性;指导人们合理使用该农药,减轻其对生态环境和人类健康带来不良影响提供重要的科学依据。本文采用GC-uECD法作为乙氧氟草醚在水溶液中的残留分析方法。首先研究了乙氧氟草醚的水解行为。结果表明:温度和PH是影响乙氧氟草醚在水环境中降解最为重要的两个因素;乙氧氟草醚的水解速率常数随温度的升高不断增加,说明乙氧氟草醚的水解受温度影响较大,经研究表明:低温抑制水解,高温促进水解;乙氧氟草醚在15℃±1、25℃±1、35℃±1、45℃±1的环境条件下的水解半衰期分别为:74.52、53.72、33.97、18.38d。乙氧氟草醚起始浓度为10 mg/kg时在pH为5、7、9的缓冲溶液中的降解半衰期分别为:29.49、45.00、54.14d,随着pH值的增加,乙氧氟草醚在缓冲溶液中的水解数率常数逐渐减小,说明乙氧氟草醚在酸性溶液中较不稳定,而在碱性中较稳定。而起始浓度对乙氧氟草醚也有影响,在起始浓度较低的环境中相对降解较快,而当浓度增加十倍时其水解半衰期延长近两倍;自然界水体中存在的金属离子同样也会对乙氧氟草醚的水解起到一定的作用,在CuSO4的溶解度范围内随CuSO4浓度的增加,乙氧氟草醚水解速率常数增大,降解速度加快。同时本文还系统地研究了乙氧氟草醚的光解行为,本文以高压汞灯和氙灯为光源研究了其光解动态。研究发现乙氧氟草醚的光解同样很好地符合一级动力学方程,乙氧氟草醚的光解速率常数随着溶液中pH的增大而明显增加,乙氧氟草醚在碱性条件下的光降解速度要比在酸性条件下的降解速度快近5倍,说明乙氧氟草醚在光照条件下酸性稳定而碱性不稳定。在起始浓度为1、5、10 mg/kg的缓冲液中的光解半衰期分别为:20.69、30.94、52.5 min;即乙氧氟草醚在汞灯下光解速率随起始浓度的增大而减小。乙氧氟草醚在有机溶剂醇中光解速度极快,在乙醇中仅需10 min就能降解80%以上;说明有机溶剂醇类对乙氧氟草醚的光解影响较大。乙氧氟草醚在不同光源下光解差异较大,在高压汞灯下的光解速率常数要比在氙灯下的光解速率常数大很多,在汞灯下光解速度较氙灯下快近10倍,由此可知乙氧氟草醚在短波长的光照条件下相对不稳定容易光解,而在长波长的光源下相对较稳定不易光解。
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