手性有机磷农药在土壤中对映体选择性降解特征

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1、生态环境学报2009,18(4):1247-1250http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com手性有机磷农药在土壤中对映体选择性降解特征12221李朝阳，张烨，罗湘南，国洁，王未肖1.河北科技大学理学院，河北石家庄050018；2.河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄050018摘要：马拉硫磷和丙溴磷是2种常用的有机磷杀虫剂，均有一个手性中心存在2个对映体。采用室内避光培养的方法，在对映体水平上研究了马拉硫磷和丙溴磷在2种

2、土壤中的降解情况。结果表明，2种农药在土壤中的降解均较快，马拉硫磷和丙溴磷的降解半衰期分别为：黄土中3.5h和21.5h，红土中4.3h和29.4h。进一步的手性测定表明2种农药的降解均存在一定的对映体差异，丙溴磷对映体的选择性明显高于马拉硫磷，在2种土壤中马拉硫磷的左旋对映体降解快于右旋对映体，丙溴磷的右旋体降解快于左旋体。研究有助于深入认识2种有机磷农药在环境中的归趋，并对其生态风险性进行更合理的评估。关键词：马拉硫磷；丙溴磷；手性；对映体选择性降解；生态风险；农药；土壤中图分类号：X132文献标识码：A文章编号：1674-5906

3、（2009）04-1247-04目前使用的农药中，具有手性的农药占有相当LC-20AB型高效液相色谱仪（日本岛津公司），比例，手性农药的农药活性往往只存在于一个或少带SPD-20A型紫外检测器和LC-solution色谱工作[1]数几个异构体中。同时，很多研究也表明手性农站；SPX-250B-Ⅱ型生化培养箱（上海贺德试验设药的不同异构体在环境中的消解和归趋也是不同备有限公司）；YXQSG46-280型手提式压力蒸汽消的，其潜在的毒性和内分泌干扰性也不相同。在对毒器（宁波久兴医疗器械有限公司）；层析柱：15映体水平上研究手性农药的生态和环

4、境行为已得mm×30cm。[2-3]到人们越来越多的重视和关注。弗罗里硅土（60~100目，美国Sigma-Aldrich马拉硫磷和丙溴磷是两种重要的有机磷类杀公司）：630℃烘烤4h，用前150℃活化4h；无水虫剂，广泛应用于各种农作物害虫的防治。马拉硫硫酸钠（分析纯）：450℃干燥4h；正己烷、异丙磷有一个碳手性中心，丙溴磷有一个磷手性中心，醇、乙酸乙酯均为分析纯，重蒸馏，用前过0.45μm均存在2个对映异构体（见图1）。有报道表明丙溴滤膜。[4]磷右旋对映体的杀虫活性远远高于左旋体，而马马拉硫磷，纯度97.5%（国家农药质检中心）

5、；[5]拉硫磷2个对映异构体的杀虫活性则较为接近。有丙溴磷，纯度98%（国家农药质检中心）。关马拉硫磷和丙溴磷在环境中的消解已有较多研1.2土壤培养[6-8]究，但在对映体水平上研究两种农药的环境行为实验用土壤为华北农田黄土（pH8.2，有机质则鲜有报道，本文选取了2种典型土壤（华北黄土含量3.22）和湖北农田红土（pH7.9，有机质含量和湖北红土），研究了马拉硫磷和丙溴磷在土壤中1.25）。的对映体选择性降解行为，并重点考察了土壤种类土壤降解实验共8组，包括4组非灭菌实验和对对映体选择性降解的影响。4组灭菌对照实验。非灭菌实验中，称取

6、40g华北1材料与方法黄土或湖北红土于100mL锥形瓶中，分别加入马1.1仪器与试剂拉硫磷或丙溴磷的正己烷标准溶液，使加标量达到SOOClC2H5O(CH3O)2PSCHCOC2H5POBrCH2COOC2H5C3H7S（a）（b）图1马拉硫磷（a）和丙溴磷（b）的结构示意Fig.1Structuresofmalathion(a)andprofenophos(b)基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（20707005）作者简介：李朝阳（1973年生），男，副教授，博士，主要从事分离科学和环境化学的研究。E-mail:lizy666@y

7、ahoo.com.cn收稿日期：2009-06-011248生态环境学报第18卷第4期（2009年7月）-1约2.5μg·g左右，强力搅拌均匀，待正己烷挥发后由于马拉硫磷在ChiralcelOD-H柱上的分离优于加入12mL水，使土壤含水量达到23%，21℃下ChiralcelOJ-H柱，本文对马拉硫磷的拆分均在避光培养。4组灭菌实验中，所用土壤及玻璃器皿ChiralcelOD-H柱上进行。进一步在ChiralcelOD-H均经灭菌处理（125℃加热4h），其余过程同非灭手性柱上制备马拉硫磷的2个对映体，然后在菌实验。土壤培养过程中每天

8、均添加蒸馏水使含水ChiralcelOJ-H柱上进行分析，结果表明两根手性柱量保持恒定，定时取2个平行样进行测定。的出峰顺序一致，即右旋体先于左旋体出峰。1.3色谱条件2.2马拉硫磷和丙溴磷在土壤中的降解马