順式氯氰菊酯的光化學(xué)降解研究.pdf

1、順式氯氰菊酯(簡寫為α-CPM)是擬除蟲菊酯類殺蟲劑氯氰菊酯的有效體。氯氰菊酯是一種應(yīng)用非常廣泛的殺蟲劑，具有高效、低毒、廣譜的特點。但是在氯氰菊酯的施用過程中將不可避免的有一部分氯氰菊酯會進入河流、湖泊等水體，造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞，因此，弄清氯氰菊酯在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化與歸趨就具有了十分重要的現(xiàn)實意義。 光化學(xué)降解是農(nóng)藥施用后在環(huán)境中的主要降解途徑之一，農(nóng)藥的光穩(wěn)定性對農(nóng)藥藥效的持久性及在環(huán)境中的殘留消失動態(tài)具有直接影響。為此，

2、本論文較為系統(tǒng)地研究了α-CPM在環(huán)境介質(zhì)中的光化學(xué)降解過程及其影響因素，以期為α-CPM的科學(xué)合理使用和評價其環(huán)境安全性提供科學(xué)依據(jù)。論文主要內(nèi)容如下：第一章為緒論，對光化學(xué)降解的概念和基本原理、農(nóng)藥在環(huán)境中的光化學(xué)降解的研究現(xiàn)狀，以及α-CPM在各方面的研究進展進行了簡要的介紹和評述，同時指出了本研究的主要內(nèi)容和目的意義。 第二章研究了α-CPM在不同溶劑介質(zhì)中的光化學(xué)降解規(guī)律，結(jié)果表明：在300W高壓汞燈光照下，α-CP

3、M在純水、甲醇、無水乙醇、乙酸、丙酮、石油醚這六種溶劑中的光化學(xué)降解速度很快，并符合一級化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律。降解快慢順序為甲醇＞乙醇＞乙酸＞石油醚＞水＞丙酮。 第三章研究了α-CPM在不同光源、不同pH值緩沖溶液、不同水體中的光化學(xué)降解行為，研究結(jié)果表明：(1)在選擇的兩種光源(太陽光、300W高壓汞燈)的照射下，α-CPM在高壓汞燈光照時的降解速率明顯大于在太陽光下光照時的降解速率。在光的照度接近的情況下，α-CPM在高壓汞

4、燈下的光解速率約為太陽光下的195.02倍。(2)pH值的影響：用pH=3.0、5.0、7.0、9.0、11.0的五種緩沖溶液進行試驗，結(jié)果表明，α-CPM的光解速率隨著pH的增大而加快。在不同pH下的光解快慢順序為：pH11＞pH9＞pH7＞pH5＞pH3。這說明α-CPM在酸性條件下比較穩(wěn)定，而在堿性條件下則降解較快，造成這一結(jié)果的原因是在堿性條件下可能同時存在著光化學(xué)降解過程和水解過程。(3)不同水體的影響：α-CPM在供試的五種

5、水體中的光化學(xué)降解快慢順序為：井水＞純水＞河水＞塘水＞稻田水。這表明水體中所含有的溶解性物質(zhì)、懸浮物質(zhì)等是造成α-CPM光化學(xué)降解差異的主要原因。 第四章研究了水體中共存的部分離子對α-CPM光化學(xué)降解的影響，結(jié)果表明：(1)Na+、K+和SO42-離子對α-CPM的光解幾乎無影響。所以，在研究各種離子對α-CPM光解的影響實驗時可選擇硫酸鹽和鈉鹽或鉀鹽。(2)Cl-、Br-、Γ對α-CPM的光化學(xué)降解有光猝滅作用。在Cl-、

6、Br-、Γ分別存在的條件下，α-CPM光化學(xué)降解速率減慢，半衰期延長；且α-CPM的光化學(xué)降解速率均隨著添加物濃度的增加而減??；其中I-對α-CPM光化學(xué)降解的影響與其濃度有很大的關(guān)系。(3)I-對α-CPM猝滅作用非常大，供試的三種鹵素離子對α-CPM光猝滅作用的大小順序為I-＞Br-＞Cl-。(4)在添加低濃度時(1-5mg/L)，Cu2+對a-CPM的光解有促進作用，而且隨著濃度的增高，作用越強；但當(dāng)Cu2+濃度達(dá)50mg/L時，

7、α-CPM的光解反而被抑制作用。(5)Mn2+對α-CPM的光解有一定的抑制作用。(6)鐵及其草酸鹽配合物(Fe(Ⅲ)/Ox)對α-CPM的光解有很大的影響：添加三價鐵或草酸鹽或Fe(Ⅲ)/Ox配合物，均能促進α-CPM的光解；α-CPM在不同pH值的Fe(Ⅲ)/Ox配合物體系中的化學(xué)降解速率大小順序為：pH4＞pH3＞pH5＞pH6；當(dāng)pH值為3.0-4.0及Fe(Ⅲ)/Ox配合物質(zhì)量配比為1.6/16mg/L時，α-CPM光解最快。

8、(7)KNO3對α-CPM的光解表現(xiàn)為光敏化作用，且這種作用會隨添加KNO3的濃度增加而增大，這與NO3-在水中的化學(xué)行為有關(guān)。(8)KH2PO4對α-CPM的光解有一定的阻礙作用。 第五章對α-CPM光化學(xué)降解的產(chǎn)物進行了鑒定，結(jié)果表明：α-CPM在以300W高壓汞燈為光源，以石油醚為溶劑的介質(zhì)中光照30h，主要進行的是順反異構(gòu)化。這說明α-CPM可以從毒性最強的順式結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)化為毒性較低的反式結(jié)構(gòu)等形式，這有利于降低α-C