氟磺隆水解動(dòng)力學(xué)研究

第39卷第6環(huán)境科學(xué)與管理Vol 39 No 62014年6月ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENTJune 2014文章編號:1674-6139(201406-0024-03氟磺隆水解動(dòng)力學(xué)研究崔嫵鸝,侯志廣,張鐸,鄔美男,逯忠斌(吉林農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,吉林長(cháng)春1308)摘要:采用試驗室內模擬試驗的方法,研究不冏p的緩沖溶液和不同自然水體對氟磺隆水解的影響。實(shí)驗結果表明,不同pH緩沖溶液和不冋自然水體對氟磺隆水解速率均冇不冋程度的影響。在堿性條件下氟磺隆的水解速率最快,半衰期為0.2d,酸性條件下次之,半衰期為6.0d,在中性條件下水解較慢,半衰期為15.7d而在不同自然水體中氟磺隆的降解速率為:伊通河水>稻田水≯青湖水>蒸餾水。關(guān)鍵詞:氟磺隆;水解;pH;不同自然水體中圖分類(lèi)號:X703.1文獻標志碼:AStudy on Characters of Prosulfuron HydrolysisCui Wuli, Hou Zhiguang Zhang duo, wu meinan Lu ZhongbinCollege of Resource and Environmental Science, Jilin Agricultural University, Changehun 130118, ChinaAbstract: This experiment was based on indoor cultivated method. The purpose of this study was to research on the influences of elucidated solutions of various pH levels and different natural waters on the hydrolysis of prosulfuron. The results showedthat prosulfuron hydrolysis varies in different PH buffer aqua and different natural waters. The rate was fastest in alkaline conditions with the half life as 0. 2d, less fast in acidic conditions with the half life as 15. 7d. and slow in neutral condition with the halflife as 6. 0d. While the degradation rates of Prosulfuron in different natural waters was Yitong River> paddly water> Green Lake>distilled waterKey words: Prosulfuron; hydrolysis; pH; different natural waters氟磺隆( Prosulfuron)1-(4-甲氧基-6-甲水解是農藥在自然環(huán)境中消解的重要途徑,影基三嗪-2-基)-3-2-(3,3,3-三氟)苯基磺響水解速率的因素有很多,已有研究表明,pH是影?；鵠-脲)是由瑞士諾華公司開(kāi)發(fā)一個(gè)比較新的響水解的重要因素之一。氟磺隆是新型磺酰脲類(lèi)除磺酰脲類(lèi)除草劑,顯弱酸性ˉ3-,純品為無(wú)色無(wú)嗅結草劑,國內鮮有報道。本文主要硏究氟磺隆在不同晶體。氟磺隆的作用機制是抑制乙酰乳酸合成酶pH及不同自然水體中的水解行為,為氟磺隆的合理(ALS),除草效力極高3,目前國內對氟磺隆的研究使用提供科學(xué)依據。不同的農藥在酸堿度不同的水尚未見(jiàn)報道。氟磺隆作用方式與其他磺酰脲類(lèi)除草體中所表現的水解特性也有一定的差異,或催化或劑作用方式相同,主要是經(jīng)雜草葉及根吸收,在植株抑制6),自然水體中存在其他的有機質(zhì),微生物等體內傳導,從而抑制其生長(cháng)。雜草防除特性主要用均在不同程度上影響著(zhù)農藥的水解。于大多數闊葉雜草,對禾本科也有一定的抑制作用+-5。1材料與方法1.1儀器與試劑收稿日期:2014-03-19LC-20AB型日本島津高效液相色譜;THL作者簡(jiǎn)介:崔嫵鵬(1987-),女,碩士,主要研究方向:農藥殘留與分析82B型恒溫水中國煤化工壓滅菌鍋通訊作者:逯忠斌ZFQ-3型旋CNMHG電子天平;第39卷第6期Vol 39 No 62014年6月崔嫵鸝等·氟磺隆水解動(dòng)力學(xué)研究June 2014PHS-3c型數字PH計;101-IAB型電熱鼓風(fēng)干燥30℃;流動(dòng)相類(lèi)型:甲醇:水(0.1%甲酸)=65:35;箱;WMK-02型恒溫培養箱。流速:1.0mL/min,波長(cháng):230mm;進(jìn)樣量:10μL。氟磺隆標準品(CHEM公司,98.2%),甲酸,疊2結果與分析氮鈉,氫氧化鈉,苯二甲酸氫鈉,磷酸二氫鉀,氯化鉀為分析純;甲醇為色譜純。2.1回收率試驗1.2試驗方法氟磺隆回收率結果表明,當添加濃度在0.11.2.1分析方法mg/L~5mg/L時(shí),氟磺隆的添加回收率在87.2%依次用5mL甲醇和5mL去離子水活化C18固90.5%之間,變異系數在3.6%~4.5%之間。符相萃取柱,待液面接近上層底部時(shí),取2mL水樣上合化學(xué)農藥環(huán)境安全評價(jià)試驗準則對水解檢測的柱,流出液全部棄去,抽干,10m甲醇洗脫層析柱,要求。2.2pH對氟磺隆水解的影響洗脫液全部收集,氮吹濃縮至干,甲醇定容至2m,氟磺隆在不同pH條件下降解速度有明顯差進(jìn)行液相分析。異,如表1圖1所示。氟磺隆在堿性(pH=9)條件1.2.2氟磺隆在不同pH緩沖溶液中的水解下氟磺隆水解最快,半衰期為0.2d,在酸性(pH=p分別為579緩沖溶液的配制方法為”:5)條件下氟隆水解減緩,半衰期6.0,而在中性H5:0.1m0L/L氫氧化鈉239mL+0.1moL鄰(pH=7)條件下氟磺隆水解最慢,半衰期為15.7d苯二甲酸氫鉀500m,蒸餾水定容至1000mL;pH7磺酰脈類(lèi)除草劑在水中的反應大多數為酸催化反0.1molL氫氧化鈉296.3mL+0.1molL磷酸應,水解反應的機理是水分子進(jìn)攻脲橋鍵上的羧基二氫鉀500mL,蒸餾水定容至10om;pH9:0.1碳,脲橋斷裂成芳基磺酰胺,氨基雜環(huán)和CO2moL氯化鉀500mL+0.1moL氫氧化鈉213當緩沖溶液pH值為5時(shí),溶液中大量的H進(jìn)攻羰mL,蒸餾水定容至1000mL?；跏笴形成碳正離子,加速反應的正向進(jìn)行,脲移取5mL100mg/kg的氟磺隆標準母液于100橋鍵斷裂。而當緩沖溶液pH值為7時(shí),與磺?；鵰L容量瓶中,分別用配制好的緩沖溶液稀釋定容至相連的N上的H易于電離,以陰離子形態(tài)存在,不刻度,使氟磺隆濃度為5mg/kg,搖勻。將溶液移至易于水解反應的進(jìn)行,因此在中性環(huán)境中水解速率裝有0.1g疊氮鈉的三角瓶中,充分混合,放入恒溫較酸性條件下慢2);當緩沖溶液pH值為9時(shí),主要培養箱中,培養箱溫度為25℃,每種緩沖溶液進(jìn)行3發(fā)生的反應為三嗪環(huán)上的甲氧基與羥基的親核取代次重復實(shí)驗,定期取樣。并伴隨脲橋鍵斷裂13,反應進(jìn)行的速率最快。1.2.3氟磺隆在不同自然水體中的水解表1氟磺隆在不同緩沖溶液中的水解動(dòng)力學(xué)參數移取5mL濃度為100mg/kg的氟磺隆標準母液m-級動(dòng)力學(xué)方程相關(guān)系數半衰期速率常數于100mL容量瓶中,分別用減壓抽濾后的伊通河水C1=C0樣、吉林農業(yè)大學(xué)青湖水樣、稻田水水樣和蒸餾水定5C=5.2461e-12580.98016.00.12587C.=5.1496e-0280.97140.0434容至刻度,搖勻(吉林農業(yè)大學(xué)青湖水樣的p為9C=4.0948e-2w420.98972.38427.53,伊通河水樣的pH為8.01,稻田水樣的p為7.26),將四種水樣轉移至100mL具塞三角瓶中,為5.5防止長(cháng)菌加入0.01g疊氮鈉。充分混合后放入25℃p的恒溫培養箱中進(jìn)行水解試驗,每種水樣進(jìn)行3次重復,定期取樣。每次取樣量為2mL,提取方法同1.2.2,以上所用玻璃儀器都經(jīng)高壓滅菌鍋滅菌151h0)。0.51.2.4儀器條件液相色譜儀:紫外檢測器;色譜柱: Thermo ods中國煤化工P-C18200mm×4.6mm×5.0μm;柱溫度:CNMHG第39卷第6期2014年6月崔嫵鸝等·氟磺隆水解動(dòng)力學(xué)硏究une 20142.3不同自然水體對氟磺隆水解的影響有機質(zhì)主要以陰離子形式存在,抑制了農藥的水解氟磺隆在不同自然水體中的水解如表2、圖2過(guò)程;而其他水生微生物,無(wú)機物以及各種懸浮顆粒所示。氟磺隆在伊通河水中水解半衰期為8.8d,在對農藥降解的影響也各不同,因此,農藥在自然水體吉林農業(yè)大學(xué)青湖水中水解半衰期為96d,在稻田中的降解機理復雜,需進(jìn)一步研究探討。水中水解半衰期為8.9d;當溶劑為蒸餾水時(shí),半衰期為27.3d。實(shí)驗結果表明氟磺隆降解速率順序為參考文獻伊通河水>稻田水>吉林農業(yè)大學(xué)青湖水>蒸餾[1 RYANP. HULTGREN, ROBERT J. M, et al.Effects水。伊通河水中氟磺隆的降解速率略髙原因可能是of Soil pH and Soil Water Content on Prosulfuron Dissipation伊通河水偏堿性。三種水體中降解速率明顯高于蒸[J.Amic. Food Chem,0x50):326-3243餾水,究其原因可能是由于自然水體中的有機物如2 Seunghun Hyun, Linda S Lee. Factors Controlling SorpDOM可溶性有機物);微生物如細菌、真菌;無(wú)機物 tion of prosulfuron by variable- Charge Soilsand Model Sorbents如各種離子、活性發(fā)色團等有對磺隆類(lèi)除草劑的水[J. Environ.Qual,00433):1354-1361解有著(zhù)很大的影響4。[3 RYAN P. HULTGREN, ROBERT J. M, et al.Effects表2氟磺隆在不同水體中的水解動(dòng)力學(xué)參數of Soil PH and Soil Water Content on Prosulfuron Dissipation級動(dòng)力學(xué)方程相關(guān)系數半衰期速率常數J]. agric. Food chem,2002(50):3236-3243C1=C·e-k4]劉長(cháng)令.世界農藥大全(除草劑卷)M].北京:化學(xué)湖水C=5.6363em60.95209.60.0969工業(yè)出版社,2002:55稻田水C=6.1798e0m30.96808.90.09375]歐曉明.磺酰脲類(lèi)除草劑殘留檢測分析硏究新進(jìn)展河水C=5.8662e0.93908.8J.精細化工中間體,2006,36(1):1-6.蒸餾水C=5.3249e0m40.989827.30.9915[6]崔云,吳季茂,蔣可.磺酰脲類(lèi)除草劑的殘留分析[J].上海環(huán)境科學(xué),1998,17(10):22-257]林晶,陳景,張思玉,等,常用緩沖液對解草唑水解的催化效應研究[J].環(huán)境科學(xué),2008(9):2542-2547.[8]何成艷,黎源倩,王和興.固相萃取-高效液相色譜25湖水和團水測定水中5種磺酰脲類(lèi)除草劑[J].現代預防醫學(xué),2008,351.5伊通河水(3):538-540蒸餾水D.59]楊克武,莫漢宏,安鳳春,等.有機化合物水解的研究方法[J].環(huán)境化學(xué),1994,13(3):206-209時(shí)間[10]萬(wàn)麗,侯志廣,李麗春.pH值和初始濃度對煙嘧磺圖2氟磺隆在不同水體中的水解隆水解的影響[J].安徽農業(yè)科學(xué),2011,39(25):15580結論15581;1564911鄒月利,陶波.磺酰脲類(lèi)除草劑的降解機制及代謝氟磺隆水解受酸堿性影響較大。在堿性條件下產(chǎn)物的研究進(jìn)展[J.農藥科學(xué)與管理,201,32:(10)24水解速率最快,半衰期為0.2d,其次是在酸性條件下,水解半衰期為6.0d;隨著(zhù)酸性的減弱,當pH達12]范志僉,錢(qián)傳范,胡繼業(yè),等,磺酰脲類(lèi)除草劑的化到中性條件時(shí),水解速率減慢,水解半衰期為15.7學(xué)水解[J].四川師范大學(xué)學(xué)報(自然版),2003(26):69-73d;不同自然水體中氟磺隆的水解速率存在差異。得[13]李偉,范志金,陳建宇,等.氯磺隆的化學(xué)行為[J]出結論為:伊通河水>稻田水>吉林農業(yè)大學(xué)青湖四川師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),200,25):521-524水>蒸餾水,水解的半衰期分別為8.8d8.9d、9.614]王健,錢(qián)曉鐘,花日茂,等.胺苯磺隆在環(huán)境水體中d和27.3d。農藥在天然水體中的水解除了pH以的光化學(xué)降解中國煤化工7(321:15952外還受其他多種因素影響,自然水體中一些溶解性15953CNMHG26