农药与人类社会农药水环境下的降解途径综述

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1、院（系）专业课程学生姓名学号指导教师本科课程论文题目：农药与人类社会——农药水环境下的降解途径综述化学学院化学农药化学丁健2010213931农药与人类社会农药水环境下的降解途径综述丁健I(华中师范大学，湖北省武汉市，中国，430079)摘要：本文综述了农药在水环境中的降解途径，分为化学降解，光降解与微生物降解三个方面，主要综述了三种途径的机理。关键词：农药化学降解光降解微生物降解Pesticidesandhumansociety・Degradationpathwayofpesticidesinwaterenvironment:AR

2、eviewJ-Ding(CentralChinaNormalUniversity,Wuhan,Hubei>China,430079)Abstract:Thispaperreviewsthedegradationpathwayofpesticidesinthewaterenvironment,itisdividedintothreeaspectsthatchemicaldegradation,photodegradationandmicrobialdegradation,mainlysummarizesthemechanismofth

3、ethreeways.Keywords：Pesticides;chemicaldegradation;Biodegradation;photodegradation前言：环境中的农药可以在大气、水和土壤三相之间迁移。土壤、水体和植物表面的农药可通过挥发进入大气，大气中的农药可以气溶胶和降水形式进入土壤和水体，土壤中的农药也会因渗滤淋溶现象而污染水体⑴。因此研究农药在水环境屮的降解途径的各种机理显得格外重要。（-）农药在水体中的化学降解农药在水体屮的化学降解主要是水解反应，是农药分子与水分子Z间发生相互作用的过程。农药水解时，1个亲核

4、基团（水或OH）进攻亲电基团（C、P、S等原子），并且取代离去基团（CT、苯酚盐等）⑵。主要机理是S"和Sn2。影响水解程度的因素是温度和溶液酸度。大多数农药在碱性溶液中较易水解，水解的速率随温度升高增加。例如：a）敌敌畏的水解过程作者简介:丁健（1991-）,男,华中师范大学化学学院在读本科生。Email：dingjianl234@163.com0c2h50II；p—o—CHC2H5O"CloC2H5O、IIb）乐果的水解过程S0H3C0、IIIIHa。P—S—CH2-C—NHCH3c）澳氧菊酯的水解过程soh3co^hIIAp—

5、s—CH2—C—OHH3COOBBH•-/P—OHHO如上儿个反应主要是含有酰胺键、酯键等农药在水中降解的机理，但是水屮含才和有关酶极少，所以降解速率极低，这也是水污染的重要原因。（二）农药的光降解在光照条件下，水环境中存在的农药可以吸收一定的光能量或光量子，发生光物理和光化学反应。农药的光物理反应包括辐射能以光、能等形式释放。光化学反应过程即光解过程，是化合物分子接受光辐射能量后，分子中较弱的键断裂，是造成农药进入水介质后不断衰减的主要原因根据农药分子对光吸收的途径不同，天然水环境中农药光化学反应的基本类型，可分为直接光解和间接光

6、解⑶。直接光解主要反应类型有：①、光氧化，包括脱硫置换氧化反应、环氧化反应等：②、光重排反应，许多农药分子光分解后本身会产生自由基，这样在一定条件下就会发生重排;③、光水解反应，在多数含酯基、瞇基和氯原子的农药光解过程中会发生光水解反应；④、脱卤作用，氯原子在光化学反应中直接脱去形成自由基；⑤脱疑基作用等。直接光解是指农药分子A直接吸收光能造成自身裂解如下式。A』-A・——产物I间接光解间接光解包括光敏化和光猝灭2种。间接光解是指农药分子不能直接吸收光辐射能量，而是借助于存在的一些物质D作为载体，通过载体吸收光能或者释放转移的能量，

7、以及产生自由基川间体，造成农药分子变成激发态或基态而发生反应的过程。起光敏化作用的载体叫光敏剂（或光解剂），其在对农药光敏化过程屮的表达如下式。D—DD*+A—^+D・A*―产物（三）农药的微生物降解细菌、真菌、放线菌和藻类中有一些种类具有农药降解功能，细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株，从而在农药降解屮占有主要地位，由于自然界中存在着这些大量可以降解农药的微生物，所以，微生物就成为生物修复技术的主体,通过微生物的作用，把环境屮的有机污染物转化为C02和H20等无毒无害或毒性较小的英它物质。表1常见农药的降解微生物⑷

8、农药降解微生物甲胺磷芽泡杆菌、曲芻、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母。阿特拉津（AT）烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孑包镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌