盧靜靜，盧振蘭，張 瑾，李明明，楊 燦，郭亞楠

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，吉林 長春130118）

1 引言

丁草胺是一種內(nèi)傳導(dǎo)性芽前選擇性除草劑，因其具有殺草廣譜性高、藥劑用量少、選擇性強(qiáng)等特點，被廣泛應(yīng)用于稻田中禾本類植物的雜草防治，現(xiàn)已成為我國廣泛使用的三大除草劑之一。丁草胺在環(huán)境中投放量大，存留時間較長，殘留在土壤和水體中的農(nóng)藥又會通過下滲作用進(jìn)入地下水系統(tǒng)，對土壤以及地表、地下水環(huán)境中的生物產(chǎn)生一定的影響，因此研究環(huán)境中丁草胺的降解以及對環(huán)境中各類生物的影響尤為迫切。

2 丁草胺的光解

光解是農(nóng)藥在環(huán)境中降解的重要途徑之一。近年對環(huán)境中丁草胺的光解的研究也越來越多?；ㄈ彰葘Χ〔莅返难芯拷Y(jié)果表明氙燈下純水降解速度最快其次為河水、塘水，最后為稻田水，這與水中所含有的營養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)，不同光源下高壓汞燈下的光解速度比氙燈下快60倍。水及土壤中不同的成分對丁草胺的降解產(chǎn)生不同的影響。潭文捷等研究了腐植酸對水溶液中丁草胺光化學(xué)降解的影響，結(jié)果表明潮土腐植酸在小于10mg/L時，對丁草胺的降解起到抑制作用，當(dāng)腐植酸濃度大于10mg/L時，對丁草胺降解的抑制作用影響不明顯。丁草胺在太陽光下，在純水中穩(wěn)定，田水中消解較快；在模擬太陽光的紫外線下，pH值和溶解氧對丁草胺的光解不產(chǎn)生影響；且丙酮可加速丁草胺的光解［2］。

3 丁草胺的水解

農(nóng)藥的水解是環(huán)境中農(nóng)藥分解消失的重要途徑之一，也是評價環(huán)境中農(nóng)藥殘留特征的重要指標(biāo)。國內(nèi)對于丁草胺的生物降解、光解的研究較多，而關(guān)于水解的研究較少。鄭和輝等研究了丁草胺在水中的水解過程及動力學(xué)、pH值對水解的影響，結(jié)果表明丁草胺的水解過程與一級動力學(xué)反應(yīng)方程一致。在滅菌的、pH 7、25℃的水中，丁草胺幾乎不水解；在pH7和pH10的水中，水解半衰期為1155d；在pH4的水中，水解半衰期為630d［2］。丁草胺在蒸餾水中的水解速率與河水中的水解速率相似，說明水體中的有機(jī)物和無機(jī)離子對丁草胺的水解幾乎無影響［3］。

4 丁草胺的生物降解

在環(huán)境水體、土壤中存在著大量的環(huán)境微生物，這些環(huán)境微生物為農(nóng)藥的降解起著重要的作用。環(huán)境中的微生物將農(nóng)藥作為食物基質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)藥的降解。微生物受環(huán)境因素的影響很大，在適宜的環(huán)境中，微生物的新陳代謝速率、更新?lián)Q代的速度加快，促進(jìn)了環(huán)境中農(nóng)藥的降解速率。

趙淑莉用高效液相色譜法對除草劑丁草胺的微生物降解進(jìn)行了研究，結(jié)果表明未滅菌水中比滅菌水中丁草胺的降解速率快，說明微生物是環(huán)境中丁草胺降解的主要途徑，接種分離出的菌液的水中丁草胺的降解速率明顯加快，且只有一種降解產(chǎn)物。彭亞軍等研究了32種丁草胺降解效果很好的菌株，并鑒定降解率最高的菌株為克雷白氏稈菌屬（klebsiella sp.），且最佳降解條件為丁草胺初使?jié)舛葹?0mg/L、菌種接種量為5%、pH值為7、適宜溫度為30℃。虞云龍等分離到一株以丁草胺作為唯一碳源和能源生長細(xì)菌的施氏假單胞菌（Pseudomonas stutzeri）。吳新杰等通過瓶培養(yǎng)法富集培養(yǎng)出一株高效降解菌，該菌為節(jié)桿菌屬菌（Arthrobacter sp），研究結(jié)果表明丁草胺的降解半衰期與初始菌量成正比，且隨著丁草胺濃度的增加，降解半衰期也隨之增加。

5 丁草胺對環(huán)境生物的毒性

有研究結(jié)果表明丁草胺噴灑在稻田水中的殘留濃度可達(dá)0.56～1.07mg/L，雖然自然降解作用會使丁草胺殘留濃度逐漸降低，但是在魚塘等水體邊使用此類除草劑應(yīng)該慎重。研究表明丁草胺對麥穗魚的半致死濃度為0.33mg/L，且阿特拉津和丁草胺聯(lián)合對麥穗魚具有協(xié)同作用［4］。丁草胺濃度為0.018和 0.036mg/L時，胚胎死亡率為10%和20%，胚胎致畸率為10%和16%［5］。當(dāng)濃度為0.41mg/L時，蝌蚪造成顯著的損傷，說明對蝌蚪有明顯的遺傳毒性［6］。林玲等研究了丁草胺對3種蝌蚪的毒理學(xué)效應(yīng)，研究表明不同濃度不同時間作用下，對3種蝌蚪都產(chǎn)生了亞慢性影響，破壞了體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)，紅細(xì)胞產(chǎn)生微核和核異?，F(xiàn)象，造成了嚴(yán)重的DNA損傷［7］。國外學(xué)者研究了草胺對斑馬魚胚胎、鵪鶉以及稻田中藍(lán)藻等的影響，結(jié)果表明丁草胺幾種生物都產(chǎn)生不同程度的毒理學(xué)影響，對不同生物的內(nèi)分泌、免疫以及發(fā)育產(chǎn)生了影響。因此合理使用除草劑，對保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)迫在眉睫。

6 丁草胺研究展望

隨著農(nóng)藥進(jìn)一步的發(fā)展，越來越多的農(nóng)藥被投入使用。農(nóng)藥的使用帶來一系列的環(huán)境問題 。丁草胺作為使用最多的3個除草劑之一，研究丁草胺的降解機(jī)制及對環(huán)境生物的影響，對環(huán)境安全和人類的健康安全具有重要的意義。丁草胺在環(huán)境中的降解主要通過光解和微生物降解來完成。水及土壤中的pH值、溫度、有機(jī)質(zhì)、無機(jī)質(zhì)對丁草胺的降解有顯著的影響。不同濃度的丁草胺對環(huán)境中生物的毒理學(xué)影響顯著。通過對丁草胺的環(huán)境行為研究，找到丁草胺環(huán)境中降解的主要環(huán)境因素和降解最佳條件，可為丁草胺的綜合治理及安全合理使用提供借鑒意義。

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