手性有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中對映體選擇性降解特征

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1、生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)2009,18(4):1247-1250http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com手性有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中對映體選擇性降解特征12221李朝陽，張燁，羅湘南，國潔，王未肖1.河北科技大學(xué)理學(xué)院，河北石家莊050018；2.河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊050018摘要：馬拉硫磷和丙溴磷是2種常用的有機(jī)磷殺蟲劑，均有一個手性中心存在2個對映體。采用室內(nèi)避光培養(yǎng)的方法，在對映體水平上研究了馬拉硫磷和丙溴磷在2種

2、土壤中的降解情況。結(jié)果表明，2種農(nóng)藥在土壤中的降解均較快，馬拉硫磷和丙溴磷的降解半衰期分別為：黃土中3.5h和21.5h，紅土中4.3h和29.4h。進(jìn)一步的手性測定表明2種農(nóng)藥的降解均存在一定的對映體差異，丙溴磷對映體的選擇性明顯高于馬拉硫磷，在2種土壤中馬拉硫磷的左旋對映體降解快于右旋對映體，丙溴磷的右旋體降解快于左旋體。研究有助于深入認(rèn)識2種有機(jī)磷農(nóng)藥在環(huán)境中的歸趨，并對其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行更合理的評估。關(guān)鍵詞：馬拉硫磷；丙溴磷；手性；對映體選擇性降解；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；農(nóng)藥；土壤中圖分類號：X132文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-5906

3、（2009）04-1247-04目前使用的農(nóng)藥中，具有手性的農(nóng)藥占有相當(dāng)LC-20AB型高效液相色譜儀（日本島津公司），比例，手性農(nóng)藥的農(nóng)藥活性往往只存在于一個或少帶SPD-20A型紫外檢測器和LC-solution色譜工作[1]數(shù)幾個異構(gòu)體中。同時，很多研究也表明手性農(nóng)站；SPX-250B-Ⅱ型生化培養(yǎng)箱（上海賀德試驗(yàn)設(shè)藥的不同異構(gòu)體在環(huán)境中的消解和歸趨也是不同備有限公司）；YXQSG46-280型手提式壓力蒸汽消的，其潛在的毒性和內(nèi)分泌干擾性也不相同。在對毒器（寧波久興醫(yī)療器械有限公司）；層析柱：15映體水平上研究手性農(nóng)藥的生態(tài)和環(huán)

4、境行為已得mm×30cm。[2-3]到人們越來越多的重視和關(guān)注。弗羅里硅土（60~100目，美國Sigma-Aldrich馬拉硫磷和丙溴磷是兩種重要的有機(jī)磷類殺公司）：630℃烘烤4h，用前150℃活化4h；無水蟲劑，廣泛應(yīng)用于各種農(nóng)作物害蟲的防治。馬拉硫硫酸鈉（分析純）：450℃干燥4h；正己烷、異丙磷有一個碳手性中心，丙溴磷有一個磷手性中心，醇、乙酸乙酯均為分析純，重蒸餾，用前過0.45μm均存在2個對映異構(gòu)體（見圖1）。有報(bào)道表明丙溴濾膜。[4]磷右旋對映體的殺蟲活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于左旋體，而馬馬拉硫磷，純度97.5%（國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心）

5、；[5]拉硫磷2個對映異構(gòu)體的殺蟲活性則較為接近。有丙溴磷，純度98%（國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心）。關(guān)馬拉硫磷和丙溴磷在環(huán)境中的消解已有較多研1.2土壤培養(yǎng)[6-8]究，但在對映體水平上研究兩種農(nóng)藥的環(huán)境行為實(shí)驗(yàn)用土壤為華北農(nóng)田黃土（pH8.2，有機(jī)質(zhì)則鮮有報(bào)道，本文選取了2種典型土壤（華北黃土含量3.22）和湖北農(nóng)田紅土（pH7.9，有機(jī)質(zhì)含量和湖北紅土），研究了馬拉硫磷和丙溴磷在土壤中1.25）。的對映體選擇性降解行為，并重點(diǎn)考察了土壤種類土壤降解實(shí)驗(yàn)共8組，包括4組非滅菌實(shí)驗(yàn)和對對映體選擇性降解的影響。4組滅菌對照實(shí)驗(yàn)。非滅菌實(shí)驗(yàn)中，稱取

6、40g華北1材料與方法黃土或湖北紅土于100mL錐形瓶中，分別加入馬1.1儀器與試劑拉硫磷或丙溴磷的正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液，使加標(biāo)量達(dá)到SOOClC2H5O(CH3O)2PSCHCOC2H5POBrCH2COOC2H5C3H7S（a）（b）圖1馬拉硫磷（a）和丙溴磷（b）的結(jié)構(gòu)示意Fig.1Structuresofmalathion(a)andprofenophos(b)基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（20707005）作者簡介：李朝陽（1973年生），男，副教授，博士，主要從事分離科學(xué)和環(huán)境化學(xué)的研究。E-mail:lizy666@y

7、ahoo.com.cn收稿日期：2009-06-011248生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)第18卷第4期（2009年7月）-1約2.5μg·g左右，強(qiáng)力攪拌均勻，待正己烷揮發(fā)后由于馬拉硫磷在ChiralcelOD-H柱上的分離優(yōu)于加入12mL水，使土壤含水量達(dá)到23%，21℃下ChiralcelOJ-H柱，本文對馬拉硫磷的拆分均在避光培養(yǎng)。4組滅菌實(shí)驗(yàn)中，所用土壤及玻璃器皿ChiralcelOD-H柱上進(jìn)行。進(jìn)一步在ChiralcelOD-H均經(jīng)滅菌處理（125℃加熱4h），其余過程同非滅手性柱上制備馬拉硫磷的2個對映體，然后在菌實(shí)驗(yàn)。土壤培養(yǎng)過程中每天

8、均添加蒸餾水使含水ChiralcelOJ-H柱上進(jìn)行分析，結(jié)果表明兩根手性柱量保持恒定，定時取2個平行樣進(jìn)行測定。的出峰順序一致，即右旋體先于左旋體出峰。1.3色譜條件2.2馬拉硫磷和丙溴磷在土壤中的降解馬