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林丹在土壤中的残留动态研究
黄全生 冯怀章 黄昆仑 季瑞根
(新疆农业科学院核技术生物技术研究所 乌鲁木齐 830000)
采用气相色谱法测定林丹在土壤中的残留动态。在自然状况下 ,林丹在土壤中
的降解很快 ,20d 后 ,灌淤土和灰漠土中降解率分别为 39191 %与 41122 % ,两个月后
降解分别达 99159 %和 99169 %。棉花种子及油菜种子经林丹拌种后 ,在土壤中的残
留量很低 ,与不拌种的土壤残留相近。用干种子重量的 0115 %林丹拌种 ,拌种棉田
土壤中林丹的平均残留量为 010042mg/ kg ,不拌种土壤中为 010027mg/ kg ;油菜种子
拌种土壤中平均残留量为 010038mg/ kg ,不拌种的土壤中为 010010mg/ kg。棉花、油
菜采用林丹拌种对土壤的污染是微不足道的。试验结果还表明 ,林丹在土壤中的残
留量随用药浓度的提高而增加。
关键词 :林丹 土壤 残留量 残留半衰期
前 言
林丹 (Lindan ,γ- 六六六)在土壤中的残效期较其它有机氯杀虫剂短 ,容易分解消失 ,减
轻了在土壤中的残留和对环境的污染。Qhisa 及Lamay 研究了γ- 六六六在水稻田中的降解 ,
Suzuki 等研究了六六六在田间土壤中的残留动态。陈子元等研究了14C2林丹在小麦和土壤中
的消长动态。本试验利用气相色谱法研究了土壤中的林丹在自然环境下的残留降解规律及棉
花和油菜经林丹拌种后在土壤中的残留状况 ,为重新使用林丹提供科学依据。
材 料 和 方 法
自然环境条件下林丹在土壤中的残留消解动态 :供试土壤两种 ,分别采自南疆的喀什灌淤
土及北疆的灰漠土。将取自 0~15cm 土层的土壤捣碎、过筛 ,除去砾石和植物体残屑 ,经自然
风干后备用。灰漠土的有机质含量为 11736 % , p H 值为 812 ; 灌淤土的有机质含量为
11109 % ,p H 值为 8102。试验前称取风干土 20~22kg ,加入 10g10 %林丹拌种剂 ,充分拌和均
匀 ,装入无底瓷罐内 ,将瓷罐埋入土中 ,盆口离地面 5cm ,整个试验过程中使土壤保持一定水
分。试验在网室内进行 ,设 3 次重复。于试验当天、20d、32d、66d、96d、127d 采样 ,用土钻采自
0~15cm 土层 ,每盆 3 个点的样品混合后 ,经自然风干 ,存放于 - 20 ℃低温冰箱内待测。
棉花、油菜经林丹拌种后在土壤中的残留状况 :棉种的林丹拌种浓度为种子干重的
013 % ,0115 %、0108 %。油菜的拌种浓度为 012 % ,0115 % ,0112 %。收获时分别在 0~15cm
土层的土壤中 ,用采土器随机取样 ,每个处理采 10 个样品 ,取土壤 500~1000g。经自然风干
后 ,过筛。存放于 - 20 ℃低温冰箱内待测。
样品的提取和纯化 :称取粉碎混合土样 5~10g 于滤纸筒中 ,装入索氏取样器 ,加入石油
242 核 农 学 报 1998 ,12 (4) :242~244Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
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醚、丙酮混合液 (1∶1) 适量 ,浸泡过液 ,抽提 6h ,提取液浓缩并通过制备好的层析柱纯化 ,淋洗
液浓缩定容待测。
气相色谱检测 :气相色谱仪为 Sigma 115 ,色谱条件为 :检测器 ECD ,载气 H2 ,玻璃添充柱
2m ×4mm ,OV217/ chromosorbw AWONCS (80~100 目) 。柱温 200 ℃,进样器温度 250 ℃,检
测器温度 350 ℃,衰减 1 ×4 ,记录仪量程 10mV ,纸速 5mm/ min。添加回收率为 97165 %。
结 果 与 分 析
(一) 林丹在土壤中的降解动态
土壤经施用林丹后 ,于当天 ,20d、30d、66d、96d 及 127d 采样测定土壤中林丹的残留量 ,结
果如表 1 所示 :
表 1 林丹在土壤中的降解动态
采样间隔
日期 (d)
灌 淤 土
残留量 (mg/ kg) 降解 ( %)
灰 漠 土
残留量 (mg/ kg) 降解 ( %)
当天 420140 0 310113 0
20 252161 39191 182131 41122
32 15138 96134 10141 96194
66 1172 99159 0195 99169
96 0138 99191 0124 99192
127 0132 99192 0122 99193
试验结果表明 ,在自然环境条件下 ,林丹在土壤中的降解比六六六快得多。用药后 20d ,
灌淤土降解 39191 % ,灰漠土降解 41122 %。2 个月后 ,林丹在灌淤土与灰漠土中的降解率分
别为 99159 %与 99169 %。林丹在土壤中的残留经验公式 ,灌淤土为 c = 282189e - 6. 1966 ×10 - 2t ,
残留半衰期为 11119d ,灰漠土为 c = 198132e - 6. 2884 ×10 - 2t ,残留半衰期为 11102d ,林丹在两种土
壤中的残留降解情况相差不大。根据浙江农业大学 1984 年报道 ,六六六在土壤中的移动性不
大 ,施药后 80 %~95 %积累在土壤表层 0~5cm 处。由于六六六在土壤中的渗透量很少 ,因此
对地下水的污染很少。六六六在土壤中的降解消失速度与土壤性质和环境条件有密切关系。
不同六六六异构体在土壤中的降解消失速度差异很大 ,其中β体最慢 ,γ体最快 ,结合新疆情
况 ,林丹在土壤中的移动性很小 ,很少污染地下水 ,7 月份新疆气温最高达 40 ℃左右 ,促进土壤
中农药的共蒸发 ,加之新疆土壤中有机质少 ,p H 值高 ,碱性大 ,因而加快了土壤中林丹的降解。
(二) 林丹在棉田土壤中残留量
1991~1993 年试验期间 ,在棉花收获时分别采样测定经林丹拌种棉田及未拌种棉田土壤
中林丹的残留量 ,结果如表 2 所示。
从表 2 中看出 ,棉籽经用干种子重的 013 %~0108 %林丹拌种 ,收获时林丹在土壤中的残
留量很低 ,3 年的测定结果是一致的。如以按种子重量 0115 %林丹拌种处理的 ,林丹在土壤中
残留量 ,1991 年在墨玉试验站为 010075mg/ kg ,对照为 010039mg/ kg ;1992 年在墨玉试验站为
010028mg/ kg ,对照为 010015mg/ kg ;而在老满城试验站拌种田与对照田分别为 010023mg/ kg
及 010021mg/ kg ; 1993 年拌种棉田土壤中的林丹残留量为 010042mg/ kg , 对照田则为
342 4 期 林丹在土壤中的残留动态研究
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010031mg/ kg。林丹平均残留量 ,拌种田为 010042mg/ kg ,对照为 010027mg/ kg ,拌种与不拌
种棉田土壤中林丹残留量在同一水平上。可以认为 ,在本试验条件下 ,林丹拌棉花种子对土壤
造成的污染是极微不足道的。表 2 中还可看出 ,林丹在土壤中的残留量随施药浓度的增加而
提高 ,1991 年墨玉试验站林丹拌种浓度分别为种子重量的 013 %、0115 %、0108 % ,收获时土壤
中林丹的残留量分别为 01013、010075 和 010046mg/ kg ,与 1992 年的试验测定结果基本相同。
因此 ,在进行种子处理时 ,一定要控制拌种浓度 ,以免污染棉田土壤。
表 2 林丹在棉田土壤中的残留量测定
采样测定
时 间
地 点
用药浓度
( %)
残留量 (mg/ kg)
拌种地土壤 标准差 未拌种地土壤 标准差
1991 年 墨玉试验站 013 01013 01098 010039 01052
0. 15 0. 0075 0. 080 0. 0039 0. 052
0. 08 0. 0046 0. 054 0. 0039 0. 052
1992 年 墨玉试验站 0. 2 0. 0031 0. 071 0. 0015 0. 020
0. 15 0. 0028 0. 079 0. 0015 0. 020
0. 08 0. 0021 0. 095 0. 0015 0. 020
1992 年 老满城试验站 0. 2 0. 0049 0. 090 0. 0021 0. 034
0. 15 0. 0023 0. 038 0. 0021 0. 034
1993 年 老满城试验站 0. 15 0. 0042 0. 100 0. 0031 0. 016
(三)林丹在油菜地土壤中的残留量
1991 年与 1992 年分别在塔城农科所试验站与安宁渠试验场测定了林丹拌种的油菜地土
壤中林丹的残留量 ,结果如表 3。
表 3 林丹在油菜地土壤中的残留量
采样测定
时 间
地 点
用药浓度
( %)
残留量 (mg/ kg)
拌种地土壤 标准差 未拌种地土壤 标准差
1991 年 塔城农科所 012 010052 01015 010010 01010
0115 010027 01014 010010 01010
1992 年 安宁渠试验场 0115 010024 01009 010009 01020
0108 010012 01012 010009 01020
从表 3 看出 ,油菜种子经林丹拌种后 ,残留在土壤中的林丹量是很少的。塔城及安宁渠两
地的试验结果一致 ,在用药浓度为种子重量的 0115 %时 ,林丹在土壤中的残留量分别为
010027 与 010024mg/ kg ,而对照则为 010010 与 010009mg/ kg。可见油菜种子经林丹拌种后
播种 ,不会对土壤造成明显的污染 ,林丹在土壤中的残留量随用药浓度的提高而增加。
DYNAMIC OF DEGRADATION OF L INDAN E AND ITS RESID UAL IN SOIL
Huang Quansheng Feng Huaizhang
Huang Kunlun J i Ruigen
( Instit ute of N uclear Technology and Biotechnology of Xinjiang Academy of A gricult ural Sciences , U rumqi , 830000)
442 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1998 ,12 (4) :242~244