2，4-滴丁酯环境行为研究

论文摘要

2,4-滴丁酯环境行为研究旨在阐明2,4-滴丁酯在环境中的归宿和潜在危害,为其科学合理使用和环境安全性评价提供科学依据。本文建立了2,4-滴丁酯残留分析方法。并通过此方法研究了2,4-滴丁酯的水解、光解、土壤降解、土壤吸附及淋溶迁移等环境行为特性。建立了土壤和水样中2,4-滴丁酯GC检测方法。在0.05-10 mg·L-1范围内,2,4-滴丁酯峰面积和浓度间相关性良好,线性回归方程：y=33371x-7189.8,相关系数x=0.997 4；水样中添加0.005-0.1 mg·L-1,2,4-滴丁酯的平均回收率是100.63%,变异系数1.30%；土壤中添加0.01、0.1mg·kg-1,2,4-滴丁酯的平均回收率102.15%,变异系数4.99%；2,4-滴丁酯在水中的最低检测浓度为0.005mg·L-1；土壤中的最低检测浓度为0.05 mg·kg-1。该方法满足残留分析检测的要求,为研究2,4-滴丁酯环境行为奠定了基础。2,4-滴丁酯在缓冲溶液中水解速率依次为：pH9>pH7>pH5,水解半衰期（25℃）分别为10.7 min、5.8 d、23.5 d。水解反应是碱催化水解,pH值是决定因素；温度对2,4-滴丁酯的水解影响明显,随温度升高,降解加快。在15℃到35℃范围内,温度每提高10℃,水解速率增加1.57倍；2,4-滴丁酯水解反应的活化能与温度之间无明显相关性,而活化熵与温度呈显著的相关性,相关系数r=1；活化熵为负值说明水解反应由活化熵的增加所驱动；2,4-滴丁酯水解产物甲酯化衍生后,经GC-MS鉴定,根据其结构推测,2,4-滴丁酯的水解机制是先发生酯键断裂生成2,4-二氯苯氧乙酸,再进一步醚键断裂生成2,4-二氯苯酚。2,4-滴丁酯在不同溶剂中的光解存在明显差异,在正己烷中光解速率最快,其次是甲醇,而在丙酮中几乎无降解；光解同时受初始浓度的影响,2,4-滴丁酯在正己烷中的光解随浓度不同而异,高浓度光解缓慢,低浓度光解迅速,可能原因是光能一定的条件下,高浓度使单位分子平均接受的光能减少,发生光降解的几率减少。2,4-滴丁酯在砂土、壤土和粘土中的降解半衰期分别为10.85d、8.38d、6.94d,在相应灭菌土壤中的降解半衰期分别为46.2d、27.28d和38.93d；通过灭菌和未灭菌土壤中2,4-滴丁酯的降解比较,得出土壤微生物对2,4-滴丁酯的土壤降解起着重要作用；土壤有机质含量因影响土壤微生物的种类和数量而影响2,4-滴丁酯的土壤降解；自然状态下2,4-滴丁酯在土壤中的降解不能很好地符合一级动力学方程,降解同时伴有水解、挥发、光解等多种作用,可能受光强,温差等多种自然因素和其他因素的影响,使降解呈现不规律性。采用振荡平衡法研究了2,4-滴丁酯的吸附特性。2,4-滴丁酯在三种供试土壤中的吸附均符合Fruendlch等温吸附方程,相关系数r均在0.95以上。在粘土和壤土上的吸附等温线呈L型,在砂土上的吸附等温线呈S型；2,4-滴丁酯在砂土、壤土和粘土中的吸附常数Kd分别为0.96,1.73和5.90,表明其不易被土壤吸附；2,4-滴丁酯在三种土壤中的吸附强弱顺序为：粘土>壤土>砂土,有机质含量增加,吸附能力增强；2,4-滴丁酯在砂土、壤土和粘土中的吸附自由能分别为12.40 kJ·mol-1、12.18 kJ·mol-1、13.82 kJ·mol-1,均小于40kJ·mol-1,表明2,4-滴丁酯在土壤中的吸附属于物理吸附,吸附机理可能有氢键、偶极键作用而不存在化学键吸附作用。土壤薄层层析法研究了2,4-滴丁酯的移动性。2,4-滴丁酯在三种土壤中的Rr值分别为粘土0.19、壤土0.45、砂土0.56,分别属于第1V等级不易移动、第Ⅲ等级中等移动、第Ⅲ等级中等移动；2,4-滴丁酯在土壤中的移动性强弱顺序为：砂土>壤土>粘土,随土壤有机质含量增加,移动性减弱。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 农药的环境行为
• 1.1 农药在土壤中的吸附
• 1.2 农药在土壤中的淋溶迁移
• 1.3 农药的水解
• 1.4 农药的光化学降解
• 1.5 农药的土壤降解
• 2 2,4-滴丁酯简介及环境行为研究进展
• 3 本研究目的意义及内容
• 参考文献
• 第二章 2,4-滴丁酯分析方法的建立
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 气相色谱分析检测条件
• 2 结果与讨论
• 2.1 仪器条件的优化
• 2.2 样品提取溶剂的优化
• 2.3 仪器检测线性范围和精密度
• 2.4 方法的最低检测限（LOD）
• 2.5 添加回收率
• 3 小结
• 参考文献
• 第三章 2,4-滴丁酯的水解作用
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 水解产物鉴定
• 1.4 数据处理
• 2 结果与讨论
• 2.1 2,4-滴丁酯在不同缓冲溶液中的水解
• 2.2 2,4-滴丁酯在不同温度下的水解
• 2.3 2,4-滴丁酯水解机理探讨
• 3 小结
• 参考文献
• 第四章 2,4-滴丁酯的光解作用
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同溶剂对2,4-滴丁酯光降解的影响
• 2.2 不同初始浓度对2,4-滴丁酯光降解的影响
• 3 小结
• 参考文献
• 第五章 2,4-滴丁酯在土壤中的降解
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 2,4-滴丁酯在不同未灭菌土壤中的降解速率
• 2.2 2,4-滴丁酯在灭菌与未灭菌土壤中的降解速率
• 2.3 2,4-滴丁酯在自然条件下的土壤降解
• 3 小结
• 第六章 2,4-滴丁酯在土壤中的吸附
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 2,4-滴丁酯在土壤上的吸附实验
• 2.2 土壤理化性质对2,4-滴丁酯吸附的影响
• 3 小结
• 参考文献
• 第七章 2,4-滴丁酯迁移淋溶
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据处理
• 2 结果与讨论
• 3 小结
• 参考文献
• 第八章 结果与讨论
• 1 结论
• 2 创新点
• 3 不足与展望
• 致谢
• 发表文章