全 文 ：核 农 学 报 ,
“ 召 护
‘℃一氟乐灵在土壤中的迁移和降解
郑 麟 王福钧
北京农业大学生物学院 北京
在实验室 条件下 , 用放射性 同位素示踪技术研 究 了“ 一 氛乐灵 盯 在土壤 中
的吸附
、
迁移和降解 。 结果表明 氛乐灵在土壤中的吸附性很强 , 在不 同土攘 中的吸附率为
一 “ 。 土壤有机质含量对吸附有重要影响 。 氛乐灵在有机质丰富 、 拈拉含量
较 高的草甸 黑土 中淋溶很低 , 而在砂土 中林溶较 高 , 易向下迁移 。 在厌氧条件的土攘 中 , 氛
乐灵降解较快 , 天在土壤提取态 中有 一 降解 , 天有 降
解 , 主要降解产物为 值等于 , 和 的化合物 。
关键词 ’ 一 氛乐灵 迁移 降解
前 言
氟乐灵 , 。 , 。 一三氟一 , 一二硝基 一 , 一二丙基一对 甲基苯胺 是一种选择性芽前除
草剂 , 属于二硝基苯胺类农药
。 ’ 自 年代初发现有除草活性以来 , 氟乐灵得到迅速开发和应用 , 迄
今施用作物超过 种圈 。 本文研究了 ’‘ 一氟乐灵在不同土壤中的吸附 、迁移和降解 , 为预测拟乐灵
在不同土壤中的残留水平和安全合理使用提供科学依据 。
材 料 与 方 法
标记农药 三氟 甲基上标记 ’‘ 的氟乐灵 , 由中国农业科学院原子能所提供 , 放射性 比活度为
“ , 薄层层析分析放化纯度大于 。
供试土壤 草甸黑土采 自东北 , 其它 种土样均采 自北京 , 为质地不同的褐土
。 土壤经空气干
燥 、粉碎和过筛 等处理 。 其主要理化性质如表 。
试验器材 丙酮 , 甲醇不分析纯 展开剂 , 苯 乙酸 乙酷 乙酸 。 , , 二氧六环闪烁
液 , 〕 二氧六环 , , , 蔡 乙醇 碱性吸收液
硅胶板等 。
旋转蒸发器 德 国 一 , 超声波 震荡器 德国 亚 氧化炉 美 国
液闪计数器 美国
。
试验方法 “ 一氟乐灵在土壤中的吸附 吸取一定量的“ 一氟乐灵丙酮溶液于 容量
瓶中 , 加入一定体积的普通氟乐灵 乳油 , 用丙酮和水的混合溶剂稀释定容 , 混匀 , 经液闪计数
器测定 , 放射性活度为 】。 将该溶液依次稀释配成 种浓度梯度 、 、 和
此文于 年 月 口收到 。
核 农 学 报
’
卷
的溶液 , 供吸附试验用 。 将 土样加人
·
容量瓶中 , 吸入上述配制的“ 一氟乐灵溶液
, 每种浓度各重复 次 , 并设一对照 。 在室温下 “。土 ℃ 将土壤悬稗液振荡 “ “ 。次
。 吸取约 土壤悬浊液于 玻璃试管中 , 离心 。
。 吸取 上清液 , 用
液闪计数器测定放射性活度 。 对照同法进行 。
·
表 土壤主要理化性质
编 号
, 户 ’
有机质含量
· ‘ , ￡ 粘粒含量
土 壤
线
‘
·
草甸黑土 乙
· ’
· 了
眼 砂 壤 土
。 七
口
粘 土
, 代 门 二
, , 卜
砂 土 ,
子
玻璃柱 一
均匀填入的土壤
黄铜筛 “
’
玻璃漏斗
图 土柱安装示意简图
—橡皮管 讲
形瓶
塞
‘ “ 一氟乐灵在土壤中的迁移和降解 装柱 供试土壤为草甸黑土和砂土
。 按图 所示 , 将
· 书 “ 共 匕 二
‘ ’ 厂
土壤均匀填入 口径 “ 、长 “ 。 的玻璃柱内 , 高度 “ 每种土攘重复 “次
。 卜
施药 、 降雨 柱装好后 , 用无离子水将土 润湿 , 平衡 小时 。 吸取 放射性活度为
拜 拜 的 ’‘ 一氟乐灵乳化液 预先配制 , 均匀施于土壤表面 , 并混土 。 模拟
总降水量 , 隔 日将一定体积的无离子水 自柱顶端加入 , 每种土壤各处理 天和 天 。
提取 到达预定时间后 , 将土柱取出 , 切割成 小段 , 对土壤样品按以下流程提取
, 峨 一氟乐灵在土壤中的迁移和降解
土壤样品
黝
以 甲醇
陇 何
超声波提取 而
离心 而 , 份 而
沃 场 , 而
乎 而 , 而
沉淀
肠
上 清 液
甲醇
耐 呱
超声波提取 而
离心 而 , 而
公 昭 妙 , 而
颐 乎 而 , 而
沉淀
城
清 液
伴
上
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燃烧 , 用 以濒组
仪场 勿 乏七
合并的上清液
施 砂刃 详
真空浓缩
廿 铭
用 艾柳
及 鳍 即 妙
’
乏
点样
叩
用址犯测
比 场 乏
薄层层析 将草甸黑土 。一 层 、砂土 。 层的土壤提取液 , 置入真空旋转蒸发器 中
浓缩至适当体积 一
。 用微量注射器将浓缩样品和 ’性 一氟乐灵标样一起点样于 。硅胶薄板
上 , 每个点带宽 , 总放射性活度
、 。 展开后 , 用 线性分析仪搜寻波峰 , 自动记录
扫描图谱 , 计算 值 测定各峰面积 , 计算各区域的百分率
。
燃烧 将 提取过的土壤样品用滤纸包住 , 压成丸形 , 置入氧化炉 , 燃烧 , 生成的 ’‘
经 吸收后 自动添加一定量的二氧六环闪烁液 , 用液闪计数器测定放射性活度 。
核 农 学 报 卷
结 果 与 讨 论
一 ’‘ 一氟乐灵在土壤中的吸附
氟乐灵在不同土壤中的吸附结果见表 。 表中土壤吸附量和吸附率分别由以下公式计算
表 ’℃一氟乐灵在不同土壤中的吸附
’℃一
土壤 原始浓度 吸附平衡浓度 吸 附 量 吸附率 平均吸附率
二
料 “ 拜
、
一
·
一
公
皿
四
表 方程式的 , 和相关系数
,
土壤 、
皿
表 等温线常数和自由能
」几壤 有机质含量 沉 二
‘
△
一
一
见
期
一氟乐灵在土壤中的迁移和降解
吸附量希 。 一
吸附率 。 一
式中 , 表示土壤吸附氟乐灵的总量 , 表示溶液体积 , 表示土壤重量 , 。、 分别为原始浓
度和吸附平衡浓度 , 。 为加入土壤的氟乐灵的原始总量 。一 。
结果表明 , 氟 乐灵 在 土 壤 中的吸 附性很 强 , 在不同土壤中吸附率最高为 “ , 最低为
。 在土壤有机质含量较高的草甸黑土和砂壤土中 , 氟乐灵的吸附率均较高 , 分别为 “
和 而 在 有机质含 量较低的粘 土 和砂 土 中 , 氟 乐灵 的吸附率 降低 , 分别为
、
和
。 这表明 , 土壤有机质含量对土壤吸附氟乐灵有很大影响 。 图 示氟乐灵在土壤中的吸附
等温线 。
图 氟乐灵在不同土壤中的吸附等温线
草甸黑土 玉
皿砂壤土
, 粘土
份 砂土 吩
︹妙已妇口。二﹄﹄喇妞彭
平衡浓度
用经验 等温线方程式对吸附等温线进行评估
一 ,
式中 , 表示土壤吸附量 陀 , 表示土壤重量 , 表示平衡浓度 , 和
、
是常数 , 可反
映吸附作用的性质 。 将方程式等号两边取对数 , 得一直线方程式
, ,
、
, 。
‘ 不 ‘ 人 十 万‘ 以
通过 ,。 对 ,。 希作图
, 或进行线睦回归计算 , ”可得出 ‘ 和 。 由 , “方程式对
氟乐灵在不同土壤中吸附分析的结果见表 和表 , 它们与吸附等温线吻合 。
表 “表明 , 氟乐灵的土壤吸附量的对数 ,。 希和平衡浓度的对数 ,。 ,之间有显著的相关
关系 , 在不同土壤中的相关系数为 。 。
据土壤有机质百分含量 , 将土壤吸附常数 由公式 、一 。 有机质含量 , 换算成土壤有
机质吸附常数 。。 , 表示土壤有机质百分含量对氟乐灵吸附的影响 表 。
若氟乐灵主要吸附于土壤有机质部分 , 其吸附自由能用以下方程式计算
△ 一 胶
式 中 , △ 表示 自由能的变化 , 表示气体常数
·
叩 一 ’
, 为绝对温度
一 , 。 为土壤有机质吸附常数的均值 见表 。 由公式计算得氟乐灵在土壤中吸附
自由能的变化 室温 士 ℃ 为一 , 负值说明吸附是放热过程 。
二 “ 一氟乐灵在土壤中的迁移和降解
降雨处理 天和 天后 , ’‘ 一氟乐灵在不同土壤中的迁移分布情况见表 和表 。
结果表明 , ’‘ 一氟乐灵在草甸黑土 中淋溶很小 , 总可提取 态的 为土壤粒子吸
附 , 保持在土壤表层 。一 的位置 , 向下扩散很小 , 一 之间的土柱只占 一 , 淋溶
二 核 ,
·
农 学 报 卷
表 ’ 一氟乐灵在土柱中的分布
’℃一
、
土坡
‘ 柱层 提取态 残留态
一
’
卜 “扒 件 、 畏
古总提取 古 总施入 占总施入
一
五 ’
二 合
草甸黑土 反
淋溶液 ‘
‘
,
‘ 飞
。
总计 、
‘
砂土
习
淋溶液
总计
表 ’ 一氟乐灵在土柱中的分布
’℃一
土圾 柱层 提取态 残留态
义
占总提取 占总施入 , 占总施入
矛
亡
草甸黑土
‘ · ‘
公
淋溶液
,
二
‘
二 ’
总计
砂土 么
丁
‘
淋溶液 感
匕 心
总计
液占 。 一 在砂土中 ’‘ 一氟乐灵的淋溶显著增大 , 土壤表层 。一 的含量降低 , 为总可提
取态的 一 , 由土壤表层向下扩散增大 , 一 之间的土柱增至
一
一 , 淋
溶液占
·
一
· 。 因此 , 氟乐灵在有机质丰富 、粘粒含量较高的草甸黑土中淋溶低 , 迁移小
而在砂土中淋溶较高 , 氟乐灵易向下迁移
。
氟乐灵在两种土壤中都有少量不可提取态残留物形成 , 随时间有所增加 见表 、表
。 这可能
是氟乐灵降解转化为极性较高的产物与土壤紧密结合的结果甲 。
对处理 天和 天的土壤样品的提取液进行放射性薄层扫描分析 , 共测出 种化合物 见表
和图 。
期 一氟乐灵在土壤中的迁移和降解
表 土壤中 ’℃一氟乐灵及其降解产物的百分含量和降解率
北 ’℃一 , 纬
化合物
, 户 ,
‘ 、 、 、 草甸黑土
‘
砂 土
‘
,
, ‘
甲 卜
天 天 天 天
。
七 飞 甲 叉‘ 。
总计
’
降解率
「
引 口 碗
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’ , 汀
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降解率 一 上壤提取液中 ’ 一氟乐灵含量
节 一 ’ 一 拜
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图
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一氟乐灵标准品和草甸土提取
液的放射性薄层扫描图
℃一 、
,
将未知样品同“ 一氟乐灵标样一起进行薄层展开 , 其中 值等于 。 的化合物和“ 一氟乐灵
标样的放射性图谱一致 , 经鉴定 , 它是土壤中尚未降解的氟乐灵 。 其余 种化合物是氟乐灵的降解
产物 , 分别是 , , 一 和 , 其中降解产物 的含量最高 。
氟乐灵在土壤中降解速度较快 见表 , 天的土壤提取态中有 一 的 , ‘ 一氟乐
灵降解 , 天降解率增至 一
。 氟乐灵降解较快 , 可能与土柱经常保持淹水状况有关 ,
乡有类似报道 ‘ 〕
。 ,
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,
参 考 文 献
江树人 , 米勒 ’ 一多菌灵在棉苗植株内的吸收 、 传导 、分布和代谢研究 北京农业大学学报 , ,
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舒 , 八砚 , , ,
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