（环境工程专业论文）多效唑在水体中光化学降解的研究.pdf

多效唑在水体中光化学降解的研究 摘要 多效唑是一种应用非常广泛的植物生长调节剂，有关其在稻田环境中的降解 研究以及在水环境中的化学行为报道很少，本论文通过研究多效唑在水环境中的 化学行为以及在稻田环境中的降解行为，包括多效唑残留量检测方法、多效唑在 稻田环境中的降解、光降解及其影响因子和多效唑模拟废水的处理，为多效唑的 合理使用、评价其环境安全性和开展生态环境修复提供科学依据，也能为多效唑 农药生产废水处理工艺研究提供参考。论文主要内容如下： 第一章为绪论，主要对农药在稻田环境中的残留消解、在水体中的光化学降 解以及f e n t o n 试剂处理农药废水等方面的相关概念、理论和国内外研究现状以 及多效唑各方面的研究进展进行了简要的介绍和评述，同时指出了本研究的内 容、意义以及目标。 第二章研究并建立了多效唑在稻田环境中的残留检测方法，并用该方法研究 了多效唑在稻田水土环境中的残留降解行为结果表明：( 1 ) 建立了一种稻田环 境中多效唑g c 残留检测和分析方法。该方法选用丙酮水混合溶液( 1 1 ，v v ) 提 取土壤中的多效唑，二氯甲烷提取植株中的多效唑，提取液用二氯甲烷萃取三次， 再用石油醚与丙酮混合液( 4 1 ，v ，v ) 作淋洗液填有2 c m 厚无水硫酸钠+ 3 9 硅镁 吸附剂+ 约2 c m 厚无水硫酸钠的层析柱净化，在优化的高效气相色谱条件下检 测。在多效唑添加浓度范围内，样品中添加平均回收率在9 1 4 0 一1 0 6 9 0 ，变 异系数在2 5 2 - - 5 7 8 之闻。稻田水、土样和植株中的最低检出浓度分别为： 0 0 0 1 m g l 、0 0 2 5 m g k g 、0 0 5 m g k g 。( 2 ) 1 5 多效唑可湿性粉剂按高剂量处理， 其在稻田水、土壤和植株中的半衰期分别为5 5 0 d 、1 5 7 5 d 、2 9 3 d ( 湖南) i8 8 8 d 、 1 5 1 3 d 、2 3 6 d ( 天津) 。( 3 ) 按使用剂量处理，在水稻收获时，在湖南、天津 两地土壤、稻米及稻壳中均未检出多效唑；按高剂量处理。在水稻收获时，在湖 南和天津土壤中的残留量分别为0 0 3 4 m g k g 和0 0 2 5 m g k g 。 第三章研究了多效唑在水中的光化学降解行为，结果表明：( 1 ) 多效唑在不 同光源下，其光降解速率有较大的差异，光降解速率顺序为：高压汞灯 紫外灯 ，太阳光；( 2 ) 在高压汞灯下，多效唑光降解速率随着初始浓度的增大而减慢。 在同一初始浓度下，随着时间的延长，多效唑光降解率的变化逐渐减慢； ( 3 ) 多效唑水溶液采用三种不同的通气方法处理，其光降解速率顺序为：通0 2 不通 气) 通n 2 ，表明多效唑在水中的光降解主要是光氧化降解；( 4 ) 在几种不同水质 中多效唑光降解速率为：去离子水 井水 河水 池塘水 稻田水，各种不同水 质的水中所含溶解性有机物和无机物以及电导率的不同是造成多效唑光降解差 异的主要原因i( 5 ) 在p h 缓冲溶液中，p h 值对多效唑的光降解速度影珥句较 大，多效唑的光降解速率在p h 6 和p h 7 中降解最快，在酸性和碱性环境中不利 于多效唑的光降解。( 6 ) 多效唑在不同金属离子溶液中的实验表明，f e ”离子对 多效唑具有敏化作用，敏化效应随离子浓度增加呈上升趋势，c u 2 + 和c a 2 + 对多效 唑具有猝灭作用，且其光降解半衰期与c u 2 + 和c a 2 + 添加浓度呈正相关；( 7 ) 从 四种化肥对多效唑光降解试验可知，磷酸二氢钾对多效唑的光降解有微弱的敏化 作用，其半衰期与添加浓度呈负相关，在添加m m g l 时对多效唑光解的影响 最大。而尿素、碳酸氢铵和氯化钾表现出猝灭作用；( 8 ) 在高压汞灯下，胡敏酸 和富里酸的存在使多效唑的光降解速率降低，表现出了显著的光猝灭效应。( 9 ) h 2 0 2 对多效唑的光降解表现出很强的敏化作用。在高压汞灯下，随h 2 0 2 浓度增 大，多效唑光降解速率不断加快，当h 2 0 2 浓度达到2 0 m g l 时，敏化效率不再 提高。 第四章研究了几种因素对多效唑模拟废水降解研究，比较了u v ，f 即幻n 、u v ， 类f e n t o n 和u v h 2 0 2 等几种光氧化体系对多效唑模拟废水处理的效果，结果表 明：( 1 ) 在对多效唑模拟废水初步研究的基础上，确定了初步试验操作条件： h 2 0 2 为0 1m o l l ，【f e 2 + 】为7m m o l l - 1 ，反应p h 值为4 ，反应时间为8 0 r a i n ：( 2 ) 在正交实验的基础上，对多效唑模拟废水的四种影响因素进行优化，结果表明， 多效唑随h 2 0 2 用量、p h 、f e 2 + 浓度和反应时间的增加，降解率不断增大，c o d 去除率也不断增大，当h 2 0 2 用量为0 2 m o l l 、p h4 、f e 2 + 浓度为7 r e t o o l 【广1 和 反应时间达到8 0 m i n 时，多效唑降解的最多，c o d 的去除效果最好，其去除率 达到8 5 以上，之后c o d 去除率基本维持稳定。( 3 ) 比较了u v 、u v h 2 0 2 、 u w f c n t o n 、i r v 类f e n t o n 四种光氧化体系对多效唑模拟废水的处理。在相同光 照条件下，经过1 5 0 r a i n 的反应，u v f e n t o n 、u v 类f e n t o n 、f c n t o n 体系多效唑 废水c o d e r 的去除率达到了8 5 以上。 第五章对本研究工作进行了总结和讨论，并提出了本研究的创新点和有待进 一步研究的内容。 关键词：多效唑；水体检测方法；光降解；农药残留；f e n t o n 试剂；废水处理 r e s e a r c ho nt h ep h o t o c h e n m i c a ld e g r a d a t i o no f p a c l o b u t r a z o li na q u e o u ss o l u t i o n a b s t r a c t p a c l o b u w a z o l ( + _ r ，r + ) - b 一 ( 4 - c h l o r o p h e n y l ) m e t h y l - a l p h a - ( 1 ，1 - d i m e t h y l e t h y l ) 一1 h 一1 ，2 ， 4 - t h i a z o l - 1 - e l l m m o l i so n c k i n do fp l a n tg r o w t hr e g u l a t o r , w h i c hi s p o p u l a r i z e dt ol l s ca l lo v e i t h ew o r l dt o d a y , b u tt i t t l ei n f o r m a t i o ni sa v a i l a b l ea b o u ti t sd e g r a d a t i o nb e h a v i o ri nt h ep a d d ya n d c h e n m i c a b e h a v i o ri na q u e o u ss o l u t i o n i no r d e rt oc o m p r e h e n s i v e l ye v a l u a t ee n v i r o n m e n t a l s e c u r i t yo f p a c l o b u t r a z o la n df o ri t sr e a s o n a ba p p l i c a t i o na n de c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a lr e s t o r a t i o n , a n dt 0p r o v i d er e f e r r c m c ef o rp r o d u c t i o nw a s t e w a t e rp r o c e s s i n gc r a f to fp a c l o b o w a z o l , t h i sp a p e r a i m st os t u d yt h ed e g r a d a t i o no fp a c h l o b u t r a z o li nt h ep a d d ya n dp h o t o l y s i so fp a c l o b u t r a z o li n a q u a t i ce n v i r o m n e n t , i n c l u d i n gt h ed e t e r m i n a t i o n o fp a c l o b u t r a z o l , t h ed e g r a d a t i o no f p a c l o b u w a z o li nt h ep a d d ya n dp h o t o l y s i so fp a c l o b u t r a z o li ni na q u a t i ce n v i r o n m e n t , t h e i n f l u e n c e f a c t o r sa n dd i s p o s e do fp e s t i c i d ew a s t e r w a t e r t h em a i nr e s u l t so b t a i n e dw e a s f o l l o w s c h a p t e r 锄cw a si n t r o d u c t i o n , i nw h i c ht h eb a s i cc o n c e p t s ，t h e o r i e sa n dc u r r e n ta d v a n c e sa t h o m ea n da b r o a dw e i r e v i e w e db r i e f l yo i lr e s i d u ed e g r a d a t i o ni nt h ep a d d ye n v i r o m a n t , p h o t o l y s i sa n dt h ed i s p o s e do fp e s t i c i d ew a s t e r w a t e rw i t hf c n t o nr e a g e n t i na d d i s o n , r e s e a r c h a d v a n c eo fp a c l o b u l 口 a z o lw a ss u m m a r i z e dc o n c i s e l y t h ec o n t e n t sa n ds i g n i f i c a n c e so ft h i s r e s e a r c hw a sa l s oi n c l u d e di nt h i sc h a p t e r bt h ec h a p t c rt w o , i ts t u d i e sa n db u i l d su pt h em e t h o do fr e s i d u a ld e t e m i n a t i o no fp l a n t g r o w t hr e g u l a t o r1 5 p a c l o b u t r a z o lw pi nt h ew a t e r , s o i la n dp a d d y ，a n dt h ed e g r 讹t i o no f p a c l o b u t r a z o li nt h ep a d d y t h er e s u l t ss h o w e d ：( 1 ) an c wa n a l y 刚m e t h o df o rd e t e m i n i n g r e s i d u e so f p a c l o b u t r a z o ii nw a t e r , s o f ta n dp a d d yb yg cw a sd e v e l o p e d t h es o f ts a m p l e sw e f t e x t r a c t e dw i t ha c e t o n ew a t e rs o l u f i o n ( i l ，v v ) ，a n dt h ep a d d ys a m p l ee x t r a c t e d w i t h d i c h o r o m e f l 控n e , t h e nt h ee x 拄a c tr e - e x t r a c t e dt h r e et i m e sw i t hd i c h o r o m e t h a n e ，c h o o s ep e t r o l e u m p l u sa c e t o n e ( 4 1 。, v v ) f o rp o u rs o l u t i o n t h eq u a n t i f i c a t i o n o ft h ep a c l o b u t r a z o lr e s i d u ew a s e s t a b l i s h i e db yg c t h er e s u l t ss h o w e dt h a t * a v e r a g er e c o v e r i e so ft h em e t h o dw a sf r o m 9 1 4 0 - - 1 0 6 9 0 a t t h e f o r t i f i e d l e v e l s o f o 0 5 1 嘶n k g ( w a t e rs a m p l e m g l ) f o r t h es a m p l e s ， a n dc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o nw a si nr a n g eo f2 5 2 - - 5 7 8 t h em i n i m u nd e t e c t a b l el i m i t si n w a t e r , s o i la n dp a d d yw c r l go 0 0 1 m g l 、0 0 2 5 m g k g 、0 0 5 m g k g , r e s p e c t i v e l y t h ep a r a m e t e r s s u c h a c c m c y , s e n s i t i v i t y , p r e c i s i o nf o r t h em e t h o dw e i eg o o dt o 出母t h ee s n t i a lr i f l e so f p e s t i c i d er e s i d u ed c 魍加】i i m 6 ( 2 ) a tt h ea p p l i c a t i o nr a t eo f6 0 0 0 # h m 2 ，t h eh a l f - l i f eo f p a c l o l m w a z o li nt h ew a t e r , i la n dp a d d yw e 5 5 d , 1 5 7 5 d , 2 9 3 d ( h o n a n ) , 8 8 8 d , 1 5 1 3 d , 2 3 6 d ( t i a n j i n ) , r e s p e c t i v e l y ( 3 ) a tt h ea p p b c a f i o nr a t eo f3 0 0 0 9 h m 2 ，d u r i n gt h er i c eh a r v e s t i t d i d n td e t e c t e dp a c l o b u t r a z o la m o n gt h er i c ea n dr i c eb u s ki nh u n a na n dt i a n j i n a tt h e a p p l i c a t i o nr a t eo f6 0 0 0 9 h m 2 ，d u r i n gt h er i c eh a r v e s kt h e f m a lr e s i d u a lw a s0 0 3 4 m g k ga n d o 0 2 5 m g k g ，r e s p e c t i v e l y ，i nh u n a n a n dt i a n j i n c h a p t e rt h r e ew a ss t u d i e so nt h ep h o t o c h e n m i c a ld e g r a d a t i o no fp a c l o b u t r a z o li na q u e o u s s o l u t i o n t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ：( 1 ) nn a t l 划w a t e r , t h ep h o t o l y s i sr a t eo fp a c l o b u t r a z o lh a s g r e a td i s p a r i t yu n d e rh i g h - p r e s s u r e dm 日c i l r yl 哪，u l 舡；a v i o l e tl a m pa n ds u n u g h t i t so r d e ri st h e h i g h - p r e s s u r e dm e r c u r yl a m p u l t r a v i o l e tl a m p s u n l i g h t ( 2 ) u n d e rt h eh i g h - p r e s s u r e dm 目c i l l y l a 埘b t h ep h o t o l y s i sr a t ed e c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s i n go f i n i t i a lc o n c e n t r a t i o no f p a e l o b u t r a z 0 1 u n d e rt h ei d e n t i c a li n i t i a lc o n c e n t r a t i o n , p h o t o l y s i sr a t eo f p a c l o b u t r a z o lg r a d u a l l yt e n d e dt ob e g e n t l e w i t ht h ee x t e n d e dd 埘u n d e rt h eh i g h - p r e s s u r e dm e r c u r yl a m p 。t h ed i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n so f d i s s o l v e do x y g e ni nt h ep u r ew a t e rs h o w e dd i f f e r e n to r d a so f p h o t o l y s i sr a t eo f p a c l o b u l r a z o li nt h es o l u t i o n s i t so r d e rw a sv e n t i l a t e0 2 n o tv e n t i l a t e0 2a n dn 2 v e n t i l a t e n 2 t h ed i s s o l v e do x y g e nh a da l li m p o r t a n te f f e c to np h o t o o x i d a t i o no fp a c l o b u l r a z 0 1 ( 4 ) t h e p h o t o l y t i c r a t e so fp a c l o b u t r a z o li nd i f f e r e n t a q u a t i c s o l u t i o n ss h o w e dt h ef o l l o w i n g s e q u e n c e s ：p u r ew a t e r w e l lw a t e r r i v e rw a t e r p o n dw a t e r p a d d yw a t e r t h e m a i nr e a s o nt oc a u s e t h ed i f f e r e n c eo fp h o t o l y s i so fp a c l o b u t r a z o lw a st h ed i f f e r e n c e so fd i s s o l v e do r g a n i c ，i n o r g a n i c m a t r i xa n dc o n d u c t i v i t yi nd i f f e r e n ti l a t n r a lw a t e rs y s t e m s p hv a l u ep l a y e da ni m p o r t a n tr o l ei n t h ep h o t o l y s i sr a t eo fp a c l o h o l r a z o li nt h ep hb u f f e rs o l u t i o n i ts h o w e da m tt h ep h o t o l y s i sr a t e w a sq u i c k e ri np h 6a n dp h 7t h a ni no t h e rb u f f e rs o l u t i o n s p h o t o l y s i so fp a c l o b u u a z o lw a ss t a b l e i na c i dw a t e ra n da l k a l i n i t yw a t e r ( 6 ) i nm e t a l l i ci o ns o l u t i o n , f e 3 + m a d et h eh a l f - l i f eo f p a c l o b u t r a z o li _ e d u c e ，a n dt h ee f f e c ti n c r e a s e sa l o n gw i t ht h ei o nc o n c e n 缸a f i o ni n c r e a s e s c u 2 + a n d c a 2 s h o w e dp h o 协- q u e n c h i n ge f f e c t so np h o t o l y s i so fp a c l o b u t r a z o la n dt h ep h o t o l y t i ch a l f - l i f e w a sp o s o t i v e l yc o r r e l a t e dt ot h ec o n c e n t r a t i o no fc u 2 * a n dc a 2 ( 7 ) f r o mt h ee x p e r i m e n t so ff o u r f e r t i l i z e r st o w a r d sp h o t o l y s i sr a t e so fp a c l o b u t r a z o lu n d e rt h eh i 曲- p r e s s u r e dm e r c u r yl a m p ，i t s h o w e dt h a tk h 2 p 0 4h a dp h o t o s e n s i t i z i n ge f f e c t so np a c l o b u t r a z 0 1 i t sp h o t o l y t i ch a l f - l i f ew a s n e g a t i v e l yc o r r e l a t e dt ot h ec o n c e n t r a t i o no f k i - 1 2 p 0 4 w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no f k h 2 p 0 4 r e a c h e d l o m g l , t h ep h o t o l y s i se f f e c to fp a c l o b u t r a z o li st h el a r g e s t h o w e v e r , n i - i 扛i c o s ，嘲a n dk c i a l ls h o w e dp h o t o - q u e n c h i n ge f f e c t so np h o t o l y s so fp a c l e b u t r a z o i ( s ) i m d c r 出ch i g h - p r e s s u r e d m e r c u r y l a m p ，t h e h i g h e rc o n c e n t r a t i o n o f h a a n d f a c o u l d r ( 池c e t h e p h o t o l y s i s r a t e s ，a n d h a v e r e m a r k a b l ep h o t o - q u e n c h i n ge f f e c t so np h o t o l y s i so fp a c l o b u t r a z 0 1 ( 9 ) u n d e rt h eh i g l l - p r e s s u r e d m e r c | m yl a m p ，t h ep h o t o l y s i sr a t eo fp a c l o b u t r a z o lw i l lb ea c c e l e r a t e db yt h ec o n c e n l r a t i o no f h 2 0 2 t h eh i g h e rt h ec o n c e n t r a t i o no fp a c l o b u t r a z o l i st h eq u i c k e rt h ep o t o l y s i sr a t eo f p a c l o b u t r a z o li s w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no fp a c l o b u t r a z o lr e a c h e d2 0 毗p h o t o l y s i sr a t ed i d n t i n c r e a s ea g a i n i nt h ec h a p t e rf o u r - i ts t u d i e dt h ef 0 u l e f f e c tf a c t o r st ot h et r e a t m e n tw a s t e r w a t e ro f s i m u l a t i o np a c l o b u t r a z o lw i t ho r t h o g o n a le x p e r i m e n t t h i sp a p e rc o m p a r e dw i t ht h et r e a t m e n t e f f e c t so fw a s t e w a t e r c o n t a i n i n gp a c l o b u t r a z o lw i t hu v f e n t o n ( f e 2 + ) , u v f e n t o n ( f e la n d u v h ：0 2 t h er e s u l ts h o w e dt h a t ( d o nt h eb a s i so fr e a s e a r c ho nh e r b i c i d es i m u l a t i o n w a s t e w a t e r , d e t e r m i n a t i o nt h ec o n d i t i o no ft h ee x p e r i m e n t sb yc h a r g i n gt h ea m o u n to fi n i t i a l h 2 0 2 f e 2 + , p ha n dr e a c t i o nt i m ew e r em a d e ： h 2 0 2 - 0 1 r e e l l 1 ， f e 2 * - 7 m m o l - l 1 ，p h 一4 r e a c t i o nt i m e f f i s 0 m i n ( 动o nt h eb a s so f r e a s e a r c ho rh e r b i c i d es i m u l a t i o nw a s t e w a t e r , c a i t i e s o nt h eo p t i m i z a t i o nt op a c l o b u t r a z o ls i m u l a t i o nw a s t e w a t e ri nf o u r 叫o fi n f l u e n c e sf a c t o r w i t h 出ei n c r e a s eo fh 2 0 2a n df e2 幽椰，p hv a l u ea n dr f t i o l l 血岛t h ep h o t o l y s i sr a t eo f p a c l o b u w a z o lt n c r e a s e x l , t h e nt h ec h e m i c a lo x y g e nd e m a n dr e m o v a lr a mi n c r e a s e da l s o b u tw h e n t h ed o s e so fh 2 0 2r e a c h e d0 2 r e e l l , t h ed o s e so ff e ”r e a c h e d7 r e t o o l l , p hv a l u er e a c h e d4 a n dt h et i m es u r p a s s e d 踟衄t h ep h o t o l y s i sr a t eo fp a c l o b u t r a z o lu pt ol a r g e s t , t h ec h e m i c a l o x y g e nd e m a n dr e m o v a lr a t ew a st h el a r g e s ta n di tr e a c h e d8 5 t h e nt h ec h e m i c a lo x y g e n d e m a n dr e m o v a lr a t em a i n t a i n e ds t a b l e ( 3 ) t h i sp a p e rc o m p a r e dw i t ht h et r e n u n e n te f f e c t so f w a s t e w a t e rc o n t a i n i n gp a c l o b u w a z o lu s i n gf e n t o nr e a g e n t , u v f e n t o n ( f e 2 + ) ，u v f e n t o + ) a n du v 厢2 0 2 u n d e rt h es a l mi l l u m i n a t i o nc o n d i t i o n , a f t e r1 5 0 m i n t h ec h e m i c a lo x y g e nd e m a n d r e m o v a lr a t e o f u v f e n t e n ( f e 2 + ) , u v f e n t o n ( f e 3 + ) a n d f e n t o nr e a g e n tr e a c h e da b o v e8 5 i nt h el a s t c h a p t e r , as l n l n l a r y w a sd o n eo nt h er e s e a r c h r e s u l t s ，a n dm e a n w h i l et h e i n n o v a t i o n o f t h e r e s e a r c h a n d t h e p r o j e c t s t h a t n e e d t o b e f n r t h e rs t u d i e d w e r es u g g e s t e d k e y w o r d s ：p a c l o b u t r a z o l ，d e t e c t i n gm e t h o do f w a t e r ) p h o t o d e g r a d a t i o n , f e n t o nr e a g e n t , d i s p o s e do f w a s t e w a t e r 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在指导老师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得湖南农业大学或其它教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：j 轻葛 时间：土赢降钼了日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解湖南农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩放或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意湖南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：丧鸶 导师签名： 拓( ；壶式 时间：冲占月9 日 时间：2 口刁年z 月。日 第一章绪论 1 研究目的和意义 植物生长调节剂以其高效、低毒，提高作物产量而在近年得到来广泛应用。 在使用过程中植物生长调节剂将不可避免地进入大气、水体和土壤等环境介质， 而残留在环境中，从而对环境、生物等造成危害【l 】。本文以植物生长调节剂多效 唑为研究对象，开展了多效唑在水环境中的光化学降解规律及其作用机理的研究 和多效唑模拟废水处理的研究，同时，试图建立一种快速、准确且适合我国大多 数实验室应用的多效唑残留分析检测方法，并在此基础之上，探讨多效唑在稻田 环境中的降解动态及其影响因子。这些研究不仅可以指导多效唑及其制剂科学合 理使用，为全面正确地评价多效唑及其制剂使用后的生态环境风险和效应提供重 要的实验数据，为保护农田生态环境、维护生态平衡、保证农产品质量安全提供 科学依据，而且还可以为多效唑农药废水的处理提供参考。 2 国内外研究进展 2 1 农药的使用现状 化学合成农药被列入人类2 0 世纪最重要的发明之一，在现代农业生产中发 挥了巨大作用。在进入2 l 世纪的今天，农药肩负着杀害虫、保环境、促丰产的 责任，仍是影响到社会进步、环境平衡、人类生存质量的关键产业之一。 农药( p e s t i c i d e ) ，作为人类文明进步的产物，为解决人类温饱、增强社会稳 定、促进社会发展作出了不可磨灭的贡献，对人类健康也起到了积极作用。尤其 是2 0 世纪三四十年代，有机合成农药的成功发现和生产，为控制害虫的危害提 供了有效的手段。1 9 3 9 年滴滴涕( d d t ) 的出现，既在农业害虫的防治中起到 重要的作用，也为疾病的抑制起了重大作用，挽救了成千上万人的生命。它在当 时被比喻为“人类文明进步的福音”、“历史的功臣”。随着社会的发展和农业现代 化要求的不断加强，对农药的需求不断增加，在今后相当长的时间内，农药在提 高单位面积产量中的作用仍是不能代替的。目前，农林牧业的病虫草害等的防治 主要依靠化学农药。就中国而言，化学农药( 原药) 的年时用量已达几十万吨。 然而大量的事实表明，农药的广泛使用既给人们提供了必要的食品，帮助人类控 制了疾病，但大量施用农药带来的水体污染等环境问题不容忽视，农药在环境中 的转化包括生物转化和非生物转化，前者是农药在生物体内代谢和降解，后者是 农药在非生物因素如光、热等影响下进行的降解，在非生物因素中，光是最重要 的【l j 。农药光降解对农药残留、药效及环境均有重大影响，许多国家规定农药在 登记时，应提供光降解研究资料t 2 ，有关农药光降解研究始于2 0 世纪4 0 年代初， 虽然只有短短几十年的发展历史，但随着农药环境化学的深入研究，农药光化学 转化己成为十分活跃的研究领域。近十几年来，农药光降解的研究进展很快，尤 其是对光敏剂和光活化产物等的研究，对于环境污染治理显示出重要的应用前 景。农药所产生的环境问题和人类健康的危害日益暴露出来，使得人们农药的环 境行为的研究越来越被人们所重视。因此，探索和研究农药的环境污染，具有非 常重要的现实意义 3 1 。 2 2 植物生长调节剂的研究进展 农药能快速、高效的防治农作物病、虫、草、鼠害，在保障农业丰收，减少 农产品损失方面发挥了突出作用。但与此同时，作物、土壤、水域、大气中的农 药残留量也日益增大，随之带来的环境污染、杀伤天敌等副作用也日趋严重。因 此，如何加强农药管理，科学、合理、安全使用农药，既能达到经济有效地防治 病、虫、草、鼠害，提高农产品产量，又降低农药残留量，生产出无污染的农产 品，越来越引起人们的高度重视 4 1 。各国政府都相继出台了适合自己本国国情的 相关法规、标准及条文。这些法规、标准及条文很大程度地引导了农药的科学合 理使用，为农药的安全性评价及制定国家标准提供了科学依据。我国的科研工作 者在认真贯彻实施农药管理条例和农药限制使用管理规定的基础上，进 行了大量在多介质环蜊5 卅( 包括水p 母l 、土【1 0 1 2 1 、生物样品 1 3 - 1 5 1 等) 的残留降解 动态研究，这些成果为今后相当一个时期我国的农药使用和管理、保护人畜身心 健康、农业的可持续发展、保护环境提供有力的保障，具有长远的意义。 科学家在致力于植物激素理论研究的同时，重视植物激素的应用研究。化学 家与植物生理学家在植物激素研究领域通过密切合作，研制了许多具有类似植物 激素活性的物质植物生长调节剂，使得利用植物生长调节剂调控作物生长发 育进程成为现实，并逐步形成一整套成熟有效的作物化控技术，这些技术成果在克 服环境和遗传局限、改善品质和贮藏条件等方面发挥了积极作用 1 6 - 1 7 1 。在我国， 赤霉素、乙烯利、缩节胺( 助壮素) 、多效唑等植物生长调节剂的开发研究，均卓有 成效，产生了巨大的经济效益与社会效益【1 8 1 9 1 。吴晓玲等【2 0 】研究了3 种植物生长 延缓剂( 多效唑、烯效唑、缩节胺) 及其两两组合对多年生黑麦草的抗寒性和抗 热性。卜新华等【2 l 】研究了4 种植物生长调节剂在小麦、水稻上的药效试验，结 果表明4 种植物生长调节剂一般增产3 2 5 。 2 3 农药光化学降解研究进展 光化学作用可以激活或降解农药已为人们所熟知，无论采用哪种使用方法， 使用后的农药都要受环境中各种因素的影响而分解，而在环境因素中太阳光能是 最重要的分解因素之一。所以有关农药光降解行为已越来越受到环保工作者的重 视瞄】。 2 据统计通过各种施药方式暴露于环境中的农药，有1 0 - - 2 0 附着在植物体 上，8 0 - - - 9 0 散落在土壤和水里以及飘浮在大气中。残留在土壤和水体中的 农药又会通过渗透作用进入地下水，而残留在大气中的农药，除了对大气本身产 生污染外，还会通过大气沉降、淋溶等途径进入水体，造成水体污染，不仅对水 生生态系统产生严重影响，还直接影响着人类饮用水的质量，危害人类的健康。 同时，农药施用后，无论是残留于植物表面，还是进入土壤、水体和大气，均受 到太阳光的照射而发生光降解，光稳定性已成为农药环境安全性评价的重要指标 之一网。而光降解是农药使用后在环境中的重要降解途径之一。太阳光谱中波 长九在2 9 0 n m - 4 5 0 n m 之间的紫外光线，是诱导农药发生光降解的最重要谱线， 因为这些波长范围内的谱线的光辐射能恰好符合许多农药分子化学键断裂的要 求阱屯5 】。光降解影响农药的稳定性和持效，涉及其在环境中的残留、转归和安 全评价，研究农药在水环境中的光降解是指导农药合理使用，减少环境污染的重 要环节。另外，混合农药可以相互作为光敏剂和光