氯化苦/1,3-二氯丙烯复配胶囊制剂环境行为研究

随着国际上淘汰溴甲烷计划的进一步开展,需研究溴甲烷替代技术控制保护地土传病虫害。目前最有前景的替代品为氯化苦与1,3-二氯丙烯的混合制剂（简称：CP/1,3-D），但氯化苦（CP）、1,3-二氯丙烯(1,3-D)具有高毒、高挥发性，使用不方便且易污染环境、危害人类健康。本课题组研究了CP/1,3-D的新剂型- - 胶囊制剂，使用时无需特殊的工具及防护设备，解决了高毒熏蒸剂低毒化使用问题。为了明确此新剂型的环境可行性，本项目采用室内土柱系统及计算机模拟程序研究CP/1,3-D胶囊制剂施用后氯化苦、1,3-二氯丙烯在土壤中的扩散、淋溶、残留及向大气中的散发等环境行为；同时研究CP/1,3-D胶囊制剂施用后减少熏蒸剂大气散发机制，为其科学应用提供理论依据，减少熏蒸剂带来的负面影响。项目的实施保障了保护地作物的可持续发展，降低熏蒸剂带来的环境污染，对农业生产、环境保护及人类健康具有重要意义。

摘要：随着国际上淘汰溴甲烷计划的进一步开展,需研究溴甲烷替代技术控制保护地土传病虫害。目前最有前景的替代品为氯化苦与1,3-二氯丙烯的混合制剂（简称：CP/1,3-D），但氯化苦（CP）、1,3-二氯丙烯(1,3-D)具有高毒、高挥发性，使用不方便且易污染环境、危害人类健康。本课题组研究了CP/1,3-D的新剂型——胶囊制剂，使用时无需特殊的工具及防护设备，解决了高毒熏蒸剂低毒化使用问题。为了明确此新剂型的环境可行性，本项目采用室内土柱系统及计算机模拟程序研究CP/1,3-D胶囊制剂施用后氯化苦、1,3-二氯丙的环境行为；同时研究了CP/1,3-D胶囊制剂施用后在土壤表层添加生物炭对减少熏蒸剂大气散发的影响；开展了添加生物炭降低CP、1,3-D单剂散发研究以明确生物炭降低熏蒸剂向大气中散发的原理。CP/1,3-D胶囊制剂环境行为研究结果表明：CP/1,3-D胶囊制剂施用后，两种熏蒸剂的浓度缓慢增加，但在施药后48 h浓度显著增加，这表明在施药24-48 h后胶囊崩解，然后逐渐扩散到土柱不同深度；前24小时胶囊处理中的1,3-D、CP气体总量低于注射处理，但后期扩散均匀后胶囊处理可保持土壤中更高的熏蒸剂气体总量。胶囊应用和注射处理相比，可以减少1,3-D约12.5%、CP约50%的散发量；而胶囊并添加生物炭处理可减少1,3-D约92%的散发量, 但对减少CP散发量没有显著影响。添加生物炭降低CP、1,3-D单剂散发研究结果表明：生物炭表面多孔性特征显著，具有较大的比表面积和较高的表面能，因此具有吸附特性，正是通过这种吸附作用吸附散发的1,3-D气体来降低其向大气中的散发量；生物炭添加可以显著降低CP单剂向大气中的散发量，而在胶囊施用过程中降低CP散发作用却不明显，这由于生物炭更易于吸附1,3-D,当生物炭吸附1,3-D后吸附CP能力不足，所以降低混剂胶囊中CP散发作用不显著。项目研究成果明确了CP/1,3-D胶囊制剂是是有前景的剂型，通过降低两种熏蒸剂向大气的排放而减少熏蒸剂对环境的污染；而土壤表面合理混用生物炭可有效降低熏蒸剂向大气中的散发，这种方法简便、环保、有效且应用成本相对较低，在惠顾农业生产的同时也减少温室气体的排放，具有较强的应用前景。项目的实施为CP/1,3-D胶囊制剂的合理应用提供科学依据，对农业生产、环境保护及人类健康具有重要意义。