除草剂丁草胺的环境行为综述.doc

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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
中图分类号：X592文献标识码：A文章编号：1672-2175（2003）01-0066-05

图1丁草胺的结构式
丁草胺，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，3g/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225nm），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0.1~50g/L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、