除草剂丁草胺的环境行为综述

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1、ｓｕｎｓｈｉｎｅ除草剂丁草胺的环境行为综述姚斌，徐建民，张超兰浙江大学土水资源与环境研究所，浙江杭州310029摘要：丁草胺[2-氯-N-（2,6-二乙基苯基）-N-（丁氧甲基）乙酰胺]是目前我国应用广泛的化学除草剂之一。文章综述了丁草胺的物理化学性质；总结了它在土壤和水中的迁移、吸附和微生物降解转化的特点，以及对动植物的毒性和作用机制；同时概括了它在分析检测方面的研究进展。关键词：丁草胺；环境行为；综述ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ中图分类号：X592文献标识码：A文章编号：1672-2175（2003）01-0066-05ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ图1丁草胺的结构式丁

2、草胺，又名马歇特、灭草特、去草胺、新马歇特、丁草锁、丁基拉草，分子式C17H26CLNO2,分子量311.86，结构式见图1。丁草胺为琥珀色液体，具有轻微芳香气味，挥发性小，熔点：0.5~1.5℃，沸点156℃，分解温度165℃，蒸汽压6.0´10-4Pa（25℃），20℃在水中溶解度为20mg/L，密度1.07~1.059。丁草胺可溶于乙醚、丙酮、苯、乙醇和乙酸乙脂中，可被强酸和强碱所水解，对紫外光稳定[1]。丁草胺是我国生产最多的三种除草剂之一（另两种是乙草胺和草甘膦）[2]，年产量为1´104t以上，且呈继续增加的趋势。20世纪中叶，为了提高单位面积上的粮食产量，各种农药相

3、继被开发出来。粮食生产率由此得以大幅度提高。特别是除草剂的使用，极大地减少了劳动强度，直接或间接地提高了农业的生产水平。但是，很快就发现许多农药稳定性强，残留期长并且难于溶解，通过食物链的传递会对人体健康带来不利的影响。因此，很多农药已被逐渐淘汰。例如，欧美各国已全面禁止使用DDT、六六六、对硫磷及2,4-D或者规定了严格的使用规程[3]。一些污染性强的农药被淘汰，同时一些低毒、高效、性能优良的农药不断被开发出来。除草剂丁草胺自商品化以后，已逐步成为我国用量最大的三种除草剂之一。实验研究证实，3mg/L的除草剂阿特拉津可使仓鼠染色体破裂[4]，杀死水底节肢动物[5]，破坏水体生态

4、平衡。有人则认为阿特拉津的威胁并非很大[6]。究竟除草剂丁草胺对生态环境及人类健康是否也有影响？影响有多大？是否应该禁止生产正是当前农药科学、环境科学及生命科学所要解决的问题。本文从丁草胺的检测方法、动力学性质及生物化学性质三个方面研究进行了综述。1分析检测我国对在环境样品中酰胺类除草剂最常用的分析方法是气相色谱（GC）电子捕获检测器（ECD）法[7]或氮磷检测器（NPD）法[8]。也有人以气相色谱（GC）带FID检测器进行分析[9~10]。土壤和水样品采用丙酮提取，提取后加硫酸钠水溶液，再用石油醚反萃取，有机相直接浓缩测定。对于植物性样品还需经过弗罗里硅土或氧化铝活性炭层析柱净

5、化。色谱柱一般采用OV-17固定液，现在有一个发展趋势是以毛细管柱代替填充柱。例如，安琼和骆永明等[11]建立了水稻田中除草剂丁草胺残留的分析测试方法：选用130℃活化4h不加水的1g弗罗里硅土净化剂，乘热装柱，同时选择含6%丙酮的石油醚为洗脱剂，可提高丁草胺的弗罗里硅土净化效率。此方法不仅灵敏度高、重复性好、可排除有机污染物对微量丁草胺残留物测定的干扰，而且具有减少化学试剂消耗量的优点。由于酰胺类除草剂如甲草胺分解温度为105℃，分解物有很多副产物，不利于通过柱温较高的气相色谱，因此出现了许多液相色谱方法[12]，液相色谱方法一般采用反相C18柱，以紫外检测器检测（检测波长22

6、5ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅnm），流动相一般采用70%的乙腈水溶液。国外在检测天然水样时，多采用固相萃取（SPE）进行预浓缩，然后有色质联机，用质谱（MS）做检测器[13]，直接进行定性定量分析。串联质谱（MS/MS）的出现进一步提高了检测过程的选择性。气质联谱、高相液相色谱及衍生化处理（derivatization）也可用于水样中除草剂残留的检测[14]。例如，Steen等[15]用大体积进样气相色谱离子阱串联质谱检测海洋环境中的农药，其检测限在0.2~5ng/L。Vargo[16]用LC/MS/MS测定了地下水中氯乙酰苯胺类除草剂的磺酸降解产物。在0.1~50mg/L

7、添加浓度回收率在89%以上，回收率相对标准偏差小于10%。国外许多研究人员把生物免疫技术应用到农药残留分析[17]，利用酶联免疫分析对大量的环境样品进行筛选，对呈阳性的样品再进行常规分析，可以减少大量的工作量。Ingram等[18]利用静态二次离子质谱法直接对土壤、树叶、草和不锈钢表面的农药进行分析，与常规方法相比，其优点是免去包括提取等前处理，能同时分析多种农药。2力学性质2.1吸附与解吸附丁草胺在土壤中的吸附与土壤有机碳含量紧密相连，土壤中粘土量、pH值、CEC对其影响不明显