宁夏枸杞中氨基甲酸酯类农药的动态残留及在土壤中的环境归趋

Fructus Lycii is the first " world's first industry" in Ningxia, and the export of Fructus Lycii from Ningxia amount to 60% in China. Pesticides plays an irreplaceable role for increasing the yield and revenue of Fructus Lycii, and carbamate pesticides is the most widely used type of pesticide in China, however, long application will not only cause excessive pesticide residues but also damage to the ecological environment. The soil is not only the repository of the pesticide but also the secondary pollution source of Fructus Lycii in the environment. At the same time, the complexity of soil matrix can also affect the withholding of carbamate pesticides. However, there is little report about association study of Fructus Lycii、soil and carbamate pesticides at present. So, the project intends to set irrigation-warping soil、fluvo-aquic soil and sierozem which are the best soil for Fructus Lycii as the research object, tracking inspection of pesticide residual in different parts and different growth period of Fructus Lycii, so as to provide reference for pesticide risk assessment and establishment of limitation standard. At the same time, this project intends to study the relationship between pesticide residues and physiochemical properties in the soil and explore the adsorption, migration, degradation and species distribution of pesticides in soil, reveal the environmental fate of carbamate pesticides in soil. So as to control environmental pollution from the source control and ensure the security of Fructus Lycii. The results of research can provide important scientific basis for Fructus Lycii to enter in the international market.

枸杞是宁夏首个“世界第一产业”，出口量占全国60%以上，农药在枸杞增产方面起了不可替代的作用，氨基甲酸酯类农药是使用最为广泛的一类农药，但长期使用，不仅造成农残超标，又对生态环境造成污染。土壤既是农药在环境中的“储存库”，又可成为农药二次污染的“源”，同时，土壤基质的复杂性也会影响氨基甲酸酯类农药在土壤中的持留特性，目前，有关枸杞、土壤及氨基甲酸酯类农药相互关联的研究未见或少见。因此，本项目拟以宁夏枸杞生长的最佳土壤—灌淤土、潮土和灰钙土为研究对象，跟踪考察农药在枸杞不同部位、不同生长期的残留动态，为枸杞农药残留风险评估和限量标准制定提供参考；同时，通过研究农药残留量与土壤理化性质的相互关系，进一步探讨农药在土壤中的吸附、迁移、降解、形态分布等过程及其运动规律，最终揭示其在土壤中的环境归趋，为从源头控制土壤农药污染，保障枸杞质量安全，推动宁夏枸杞走向国际市场提供重要的科学依据。

土壤污染已成为世界性问题，化学农药的广泛使用已成为土壤污染的主要因素之一，因此，研究农药在土壤中的环境归趋为从源头上控制土壤农药污染提供一定的科学依据。本项目主要围绕枸杞、土壤及氨基甲酸酯类农药逐步深入开展研究，取得的主要成果如下：第一、采用批量平衡法研究了枸杞中常用的三种氨基甲酸酯类农药（速灭威、克百威、抗蚜威）在几种宁夏枸杞适宜种植的土壤（灌淤土、潮土和灰钙土）中的吸附-解吸特性，发现三种农药在土壤中的等温吸附曲线较好地符合Freundlich模型，解吸平均滞后系数HIa＜0，表明农药在土壤中吸附-解吸滞后现象不显著，迁移较快；第二、通过田间试验研究了农药在枸杞和土壤中的残留及消解动态，速灭威和抗蚜威在枸杞中的半衰期分别为3.38d和3.31d，并结合最终残留量分别给出了速灭威和抗蚜威的推荐施用剂量、次数和安全间隔期；第三、应用薄层层析法和柱淋洗法研究了农药在土壤中的迁移及淋溶性能，其中，速灭威在三种土壤中的比移值Rf在0.35-0.64之间，属于中等移动农药。由淋溶实验得到三种农药在不同土壤中淋溶率不同，这可能与农药的结构及农药与土壤中的有机质等物质相互作用的不同有关；第四、采用物理和化学等多种方法对农药进行吸附及降解处理。其中，采用Fenton和O3/H2O2两种化学氧化法降解三种农药，在优化的条件下，三种农药的降解率均达到93%以上。与此同时，采用1,4二氯苄（DCX）为原料，合成DCX聚合树脂，对三种农药的等温吸附曲线较好地符合Langmuir模型，对速灭威、克百威和抗蚜威的最大吸附量分别为100.00mg•g-1、111.11mg•g-1和128.71mg•g-1，是一种理想的吸附材料，以期降低农药在环境中的残留。