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在我国有机氯农药虽然已被禁用20余年,但在各类环境介质中仍有很高的检出率。本研究选择有机氯农药为目标化合物,结合室内模拟实验与野外采样检测手段,重点分析六六六在土壤与作物各部位残留水平及分布情况,同时观察土壤和植物中手性化合物的对映体选择性富集行为特征.
通过在天津塘沽和宁河地区野外实地采样分析,了解研究区域有机氯农药各异构体在土壤及作物各部位的残留水平与分布特征,通过比值法推测农药的来源,并对其中具有手性特征的组分进行深入研究,以期认识土壤与作物中手性化合物的对映体选择性富集行为特征。分别采用盆栽与水培技术在室内条件下培育玉米。在土壤或培养液中加入六六六、滴滴涕、除虫菊酯外消旋体,进行暴露实验,暴露结束后测定十壤、培养液暴露介质及植物各部位有机氯农药残留水平以及各异构体的分布特征,测定六六六与滴滴涕的ER值的变化规律,了解土壤和玉米体内对映异构体的选择性降解行为,并与实地观测结果进行比较。
样品分析结果表明,塘沽和宁河地区土壤中六六六的残留浓度均值分别为88.76μg/kg与98.46μg/kg,滴滴涕的残留浓度均值分别为30.87μg/kg与1.30μg/kg,土壤中残留浓度较高的六六六、滴滴涕与氯丹均来自于以往使用的残留。农药的性质、浓度和环境因子等因素均影响着植物对有机农药的吸收,有机氯农药在植物不同部位的浓度、构成会发生相应的变化,外界环境则会影响其生物过程。
室内盆栽模拟实验结果显示,在短期暴露的条件下,γ-HCH在作物体内累积量在四种异构体中占绝对优势,作物的ER值已显著偏离消旋体,且在土壤-根-茎叶传输过程中ER值呈下降趋势,与消旋体ER值的偏离逐渐增大。在水培暴露实验短期暴露的条件下,叶组织中的六六六来自叶面的暴露,根中的六六六主要来自根部暴露,根-叶之间的传输量有限。随着暴露时间的延长及暴露浓度的提高,六六六含量及异构体构成发生明显变化。
对植物样品中α-HCH对映体分离检测结果表明,样品ER值均显著偏离消旋体,说明生物过程的存在,但(+)-α-HCH与(-)-α-HCH的代谢能力在不同暴露条件下具有较大变化,未观察到明显的变化规律,ER或消旋体的偏移量DEVrac与初始暴露浓度以及植物体内六六六残留水平之间没有明确的相关关系。