手性农药的环境行为
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手性杀菌剂苯醚甲环唑在火龙果中的残留消解行为研究张利强;邢淑莲;林丽云;林玲;杨春亮【摘要】建立了火龙果中手性苯醚甲环唑分离并测定的固相萃取-高效液相色谱法,并比较分析不同处理浓度下苯醚甲环唑对映体在火龙果中的消解动态和立体选择性.研究表明:苯醚甲环唑4个对映体的消解动态均符合一级动力学方程,低、高浓度处理组半衰期分别为1.78~2.34 d和1.70~2.72 d.EFA在2个处理下均表现为前期大于0.5且逐渐升高,后期逐渐降低至0.4左右;EFB在低浓度处理时整个采样时期从0.55一直降低至0.43,而高浓度处理时,则先升高至0.6后逐渐降低至0.4左右.结果证明,苯醚甲环唑2对对映体在火龙果体内降解很快,存在立体选择性降解行为,并且处理浓度不同,选择性降解情况也不尽一致.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2018(038)008【总页数】6页(P72-77)【关键词】手性农药;苯醚甲环唑;火龙果;农药残留;消解动态【作者】张利强;邢淑莲;林丽云;林玲;杨春亮【作者单位】中国热带农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室广东湛江 524002;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江524002;中国热带农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室广东湛江 524002;中国热带农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室广东湛江 524002;中国热带农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室广东湛江524002【正文语种】中文【中图分类】S667.9手性(chiral)是自然界物质的基本属性之一。
对映体之间除偏振光作用外,其他物理化学性质几乎相同,但在与手性的生命系统作用时常表现出明显的差异[1]。
近年来,手性农药因具有靶点明确、药效快、杀灭率高等特点,应用越来越广泛。
研究表明,手性农药对映体生物活性和毒性通常差别较大,且进入生态环境后,在动植物体内的降解、代谢及转化也往往不同[2-3]。
手性三唑类杀菌剂四氟醚唑、戊唑醇和己唑醇的研究进展杨莎莎;段劲生;王梅;董旭;孙明娜;操海群;高同春【期刊名称】《农药科学与管理》【年(卷),期】2017(38)4【摘要】The research progress on three chiral triazole fungicides including tetraconazole,tebuconazole and hexaconzole were reviewed.The research significance of chiral fungicides,the recent research status of environmental behavior in nature water,soil,plants and other mediums of three chiral triazole fungicides,as well as its biological toxicity,stereo-selectivity were summarized and analyzed.It is expected that these efforts can provide theoretical support for scientific and reasonable using of tetraconazole,tebuconazole and hexaconzole.%对手性三唑类杀菌剂四氟醚唑、戊唑醇、己唑醇的研究进行了综述.从手性农药的研究意义,以上3种手性杀菌剂环境行为的研究现状(自然水体、土壤中、植物体内与其他方面)、以及其生物毒性、立体选择性等方面进行了论述.为四氟醚唑、戊唑醇、己唑醇的科学合理使用提供了理论依据.【总页数】8页(P31-38)【作者】杨莎莎;段劲生;王梅;董旭;孙明娜;操海群;高同春【作者单位】安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(合肥)/安徽科立特农药环境评价科技有限公司,安徽合肥230031;安徽农业大学植物保护学院,安徽合肥230036;安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(合肥)/安徽科立特农药环境评价科技有限公司,安徽合肥230031;安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(合肥)/安徽科立特农药环境评价科技有限公司,安徽合肥230031;安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(合肥)/安徽科立特农药环境评价科技有限公司,安徽合肥230031;安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(合肥)/安徽科立特农药环境评价科技有限公司,安徽合肥230031;安徽农业大学植物保护学院,安徽合肥230036;安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(合肥)/安徽科立特农药环境评价科技有限公司,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】S482.2【相关文献】1.戊唑醇和三唑酮对映体的手性拆分 [J], 王鹏;江树人;张宏军;周志强2.三唑类杀菌剂——四氟醚唑 [J],3.高效三唑类杀菌剂戊唑醇在山东华阳投产 [J], 无4.新型异丙醇三唑类杀菌剂氯氟醚菌唑 [J], 高士光;蔡旭阳;薛欢;陶涛5.新型三唑类杀菌剂——氯氟醚菌唑 [J], 刘子琪;呼啸;袁龙飞;朱光艳;李莉;李薇;程有普;陈增龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
农药使用的环境问题农药使用是现代农业生产中的常见做法,它可以帮助农民控制农作物的病虫害,提高农作物的产量和质量。
然而,农药使用也引发了一系列的环境问题。
本文将详细介绍农药使用的环境问题以及如何减少其对环境的不良影响。
一、农药使用引发的环境问题1. 水体污染:农药使用过程中可能会导致农药残留物流入水体,污染河流、湖泊和地下水。
这些农药残留物不仅对水生生物造成威胁,还可能危害人类身体健康。
2. 土壤退化:农药在施用后,往往会在土壤中残留一段时间。
长期的农药使用会导致土壤中的微生物受到抑制,降低土壤的肥力,进而影响农作物的生长和发育。
3. 生态平衡失衡:农药的使用不仅可以杀死目标害虫,也会对其他非害虫生物造成伤害。
这可能导致生态系统中的生物多样性减少,破坏生态平衡。
二、减少农药使用对环境的不良影响的方法1. 选择更环保的替代品:研发和推广更环保的农药替代品是减少农药使用对环境的不良影响的重要途径。
比如,可以选用对环境影响较小的生物农药来替代化学农药。
2. 合理使用农药:根据作物的需求和病虫情况,科学地使用农药,避免过量施用。
此外,还可以根据天气情况和病虫害的发生规律,选择适当的时间和方法施用农药。
3. 推广有机农业:有机农业是一种减少农药使用的可行方式。
有机农业通过使用有机肥料、生物农药和合理的耕作方式,不仅保护了环境,还可以生产出更健康和安全的农产品。
4. 加强监管和培训:加强农药使用的监管力度,确保合格的农药得到有效运用。
同时,培训农民科学使用农药,提高他们的农药使用技能和环保意识,减少农药的滥用和误用。
5. 提倡生物防治:研究和推广生物防治技术,通过引入天敌和病原微生物来控制病虫害,减少农药的使用。
生物防治不仅可以保护环境,还可以提高农作物产量和品质。
三、结语农药使用的环境问题是一个与人类生活息息相关的问题,我们应该积极采取措施来减少其不良影响。
通过选择更环保的替代品、合理使用农药、推广有机农业、加强监管和培训以及提倡生物防治等措施,我们可以减少农药使用对环境的负面影响,实现农业的可持续发展。
植物生产中的新型农药的环境行为与归趋研究植物生产中新型农药的环境行为与归趋研究随着农业发展和人们生活水平的提高,对于食品安全和环境保护的需求也越来越高。
传统农药的使用不仅对环境造成一定的污染,还可能对农作物产生残留物。
因此,研发和应用新型农药成为当前植物生产领域的重要课题之一。
本文将从环境行为和归趋研究的角度探讨新型农药的相关问题。
一、新型农药的环境行为新型农药的环境行为主要包括其在土壤中的迁移、转化和降解等过程。
研究农药在土壤中的行为有助于评估其对环境的潜在影响,为科学合理地应用农药提供指导。
1. 土壤吸附性能新型农药的吸附性能是评估其在土壤中行为的重要指标。
通过研究农药在不同类型土壤中的吸附等参数,可以了解其在土壤中的迁移性和残留量的情况,从而为减少农药利用率和环境污染提供参考。
2. 迁移与传输农药在土壤中的迁移与传输是影响其环境行为的重要过程。
研究农药在土壤中的迁移规律,分析其传输机制,有助于预测其在土壤剖面中的分布,为农药的合理使用提供科学依据。
3. 转化与降解农药在土壤中的转化和降解过程对其环境行为有着重要影响。
深入研究农药在土壤中的降解动力学和代谢途径,有助于评估其对土壤生态系统和非靶标生物的潜在影响,为农药的制定和使用提供科学指导。
二、新型农药的归趋研究农药的归趋研究是指农药在农产品上的残留规律和消除途径的研究。
了解农药在农产品中的归趋情况,对农产品质量和食品安全具有重要意义。
1. 农产品残留研究农药在农产品上的残留情况是保障食品安全的重要环节。
通过建立合理的采样方法和分析技术,掌握农药在农产品中的残留水平和分布规律,对于制定合理的农药使用方案和监测食品安全具有重要意义。
2. 残留动态了解农药在农产品中的残留动态,可以揭示其在农产品中的降解和消除途径。
通过对不同种类和不同处理方式的农产品进行残留动态研究,为减少农药残留和农产品安全提供科学依据。
3. 归趋分析对农产品中农药残留的归趋进行分析,有助于了解农药在农产品中的分布情况。
DO I :10.3724/S P.J .1096.2010.00237三唑农药的手性拆分及对映体的转化李朝阳*1张艳川2李巧玲2王未肖1李景印11(河北科技大学理学院应化系,石家庄050018) 2(河北科技大学生物工程学院,石家庄050018)摘 要 利用Chiralce lO J H 和Chira l ce lOD H 手性柱对烯唑醇、三唑酮和三唑醇的手性拆分进行了研究,进一步测定了烯唑醇和三唑酮对映体的旋光性质,据此确定了两种农药对映体的绝对构型,在此基础上结合三唑酮转化为三唑醇的还原实验确定了三唑醇4个对映异构体的绝对构型。
考察了几种三唑农药在有机溶剂和缓冲溶液中的手性稳定性,其中三唑酮在甲醇、乙醇和水中存在明显的对映体转化行为,而烯唑醇和三唑醇则是手性稳定的,升高温度及碱性环境会加快三唑酮的对映体转化。
关键词 三唑农药;手性拆分;对映体转化;旋光;绝对构型2009 07 25收稿;2009 10 10接受本文系国家自然科学基金(N o .20707005)及教育部留学回国人员科研启动基金(No .教外司留[2009]1001号)资助项目*E m ai:l liz y666@yahoo .co 1 引 言目前使用的农药中手性农药占相当比例,手性农药的农药活性往往只存在于一个或少数几个对映体上,只含高活性对映体的光学纯活性农药的开发和使用是手性农药发展的一个趋势[1]。
值得注意的是,有些手性农药在特定条件下会发生对映体转化,即消旋化,如菊酯农药一般有2个或3个手性中心。
研究表明,在甲醇和水中某些菊酯的 手性碳会发生消旋化[2,3]。
由于很多农药剂型在复配中要使用有机溶剂和水,农药在喷洒后也会进入水体,对光学纯农药而言,这种对映体转化会产生低效或无效对映体,同时对映体转化也使得手性农药的环境行为和生态效应变得复杂。
手性农药种类众多,目前除了菊酯有少量对映体转化的研究报道外,其他的手性农药仍有待进行相关内容的深入考察。
项目研究意义目的:以高效液相色谱手性固定相法建立6种手性农药对映异构体的拆分及在动物组织中的残留分析方法,手性农药分别包括两种杀虫剂马拉硫磷和水胺硫磷、两种除草剂乳氟禾草灵和乙氧呋草黄及两种杀菌剂甲霜灵和己唑醇。
通过口服和注射两种途径对大鼠和家兔进行手性农药对映体的选择性代谢行为研究。
测定排泄物包括尿液和粪便、血样中对映体的含量及相对比值(ER值)随时间的变化情况,最终检测肝脏、心脏、肌肉、脂肪、脑等组织中农药对映体的含量及ER值并确定对映体的选择性代谢及残留行为,代谢产物通过质谱进行确证,探讨代谢机理。
研究手性农药对映体在动物体内的选择性代谢行为能更加真实的反映相关农药污染对人类健康的影响,为其污染治理、指导合理用药、制定相关的分析方法及残留限量等标准提供依据,将农药污染等副作用对人类的影响减至最小。
关键词手性农药;代谢;选择性;动物(一)立项依据与研究内容(4000-8000字):1. 项目的立项依据(研究意义、国内外研究现状及分析,附主要参考文献目录。
)农药是防治病、虫、草、鼠害不可缺少的重要手段,为农业的增收作出巨大贡献,但是由于农药的大量使用,对环境造成了严重的污染,直接或间接地威胁了人类的健康。
绝大多数农药是有机化合物,普遍存在着手性现象。
在以往的研究中,通常不区分手性农药的对映异构体,正因如此,对农药的风险评估所依据的数据是不完全真实的。
由于立体化学的发展,手性现象已引起了人们的广泛关注,手性是指呈镜像而不重合的关系,如同人的左右手互为镜像但又不能重合。
手性化合物中存在两种或以上不同构象的分子,这些分子以镜像关系成对的存在,互称为对映异构体。
医药、农药等研究已深入到分子立体异构领域,尤其是在医药方面,主要表现在大量手性药物单一异构体的研究和使用上,很多手性药物对映体的性质已研究的比较清楚。
在农药领域相关方面的研究相对滞后,手性农药的各种性质通常是以外消旋体的形式加以研究的,缺乏单一对映体的详细数据。
农药环境行为与生态风险评估第一章农药环境行为农药是用来防治农业作物病虫害的化学物质,能够提高作物产量和质量。
但是,农药会通过多种途径进入环境,造成环境污染和生态风险。
因此,研究农药的环境行为对于保护环境和生态健康至关重要。
I. 农药的物理化学特性农药的物理化学特性对其环境行为有很大的影响。
如药剂的水溶性、蒸气压、气相分配系数、分解和降解速度等。
对于不同的农药,其特性千差万别,因此,需对不同的农药进行专业的研究。
II. 农药的迁移和转化农药在环境中的迁移和转化涉及到其在空气、水、土壤中的迁移,以及通过生物、光能等途径的分解和降解。
其中,农药在土壤中的迁移和转化是重点研究方向。
土壤是农药的主要生物基质,土壤中的生物、化学和物理作用对农药的迁移和转化有重要影响。
III. 农药的残留农药残留是指农药在作物、土壤、水体和空气中残留的现象。
农药进入环境后,会被生物吸附和代谢,一部分通过光解和降解分解,还有一部分存留于环境中。
农药残留是影响食品安全和环境健康的重要因素。
第二章生态风险评估生态风险评估是评价农药在环境中对生态系统和生物多样性的危害程度。
生态风险评估涉及到对农药在环境中的行为,以及对接触到农药的生物的影响,进而对生态系统的影响进行评估,控制和预测农药对环境的影响。
I. 生态风险评估的基本概念和方法生态风险评估是一种针对环境中的化学物质和生物多样性进行定量评估的方法。
它基于环境化学和生态毒理学,包括环境富集、生物传递、毒性和生态风险等方面的考虑。
评估方法包括物质流动和分析、毒性测试和生态学模型等。
II. 农药对生态系统的影响评估农药对生态系统的影响取决于其在环境中的行为和被暴露的生物的敏感度。
因此,评估农药在环境中的行为和其对生物的影响至关重要。
评估农药对土壤生物多样性和植物生长的影响,对于评估其对生态系统的影响具有重要意义。
III. 监测和控制生态风险监测和控制生态风险是保护生态环境和生物多样性的有效方法。
手性农药的环境行为
目前全球市场上商业化的农药化合物中有28%农药是手性的,较1996年25%
的统计结果有稳步增长。根据已有研究发现,手性农药的生物活性往往只存在于
一个或少数几个对映体中,并且其对映体在环境中的消解和归趋往往也有明显的
不同。
1.手性农药在环境中的立体选择性研究现状
手性农药在环境中迁移转化过程中其对映异构体会因各种环境作用而在吸
收、运输、降解及转化等方面产生差异,从而产生不同的环境行为特性。这种手
性农药对映体比例发生变化的过程称为立体选择性行为。大量研究表明,手性农
药进入自然界后,其在环境媒介中的降解代谢过程往往都是具有立体选择性的。
一般以ER值(enantiomeric ratio,对映体比例)或EF值(enantiomerfraction,对映
体分数)作为评价手性农药对映体比例指标。
1.1水体中手性农药的选择性行为
关于手性农药对映体在水体环境中选择性行为研究,之前的研究主要集中在
有机氯类农药,包括琢-六六六、氯丹和o,p'-滴滴涕等高毒和长残留的农药,随
着研究手段和检测技术的进步,目前已扩展到其他类型农药,如三唑类、咪唑类
杀菌剂。
1.2 土壤中手性农药的选择性行为
土壤作为重要的农业生态系统单元,不仅是分解农药的主要场所,而且还存在影
响手性农药发生对映体选择性行为的诸多关键因素。
1.3 植物体内手性农药的选择性行为
目前有关手性农药在植物体中选择性降解的研究较土壤及动物体内的研究
相对偏少,但是随着农产品质量要求的逐步提高,已有更多的科研人员将注意力
转移到这个研究领域中来,而开展相关研究的手性农药也多集中在苯氧羧酸类及
酰胺类除草剂、三唑类及酰胺类杀菌剂等种类。
2.手性农药在追踪农药在多介质环境中的迁移、转化
通过测定对映体分数(EF 值)或对映体比(er或ER 值),人们有可能区分
新污染源是否来自旧污染源,研究它们在土壤-大气,水体-大气间的迁移过程,
是研究生物降解的灵敏指标,因而成为国际研究的前沿和热点之一。
2.1 土壤-大气
由于OCs类农药使用较早且污染具有持久性等特点,对于手性OCs农药的
研究较多。目前认为大气中的OCs农药主要来源于被污染的耕作土壤与水体,很
多学者的研究结果均证实了这一点。经测定,1996、1997及1998年间,美国宾
夕法尼亚州、俄亥俄州、印地安那州、伊利诺斯州和密苏里州农业土壤中的OCs
浓度随着高度增加而降低,但手性农药的EF值却不变,与土壤的EF值相近,说
明土壤是附近大气的主要污染源。
2.2 大气-水体的交换
Bidleman等也利用手性OCs 农药的ERs,如α-HCH的ERs作为示踪物来追
踪大气-水体间OCs农药的迁移、转化及来源。结果表明,HCH 异构体的EF 值
在五大湖区随水温、大气浓度和水层的变化而变化,湖水中的(+)-α-HCH 异构体
被微生物降解,因而其ER = 0.85 且四季不变,而大气中α-HCH的ER 主要由挥
发(非外消旋体)和长距离传输过来(外消旋体)的农药对映体所影响,夏季的
ER值低于冬春季。
对北极地区的研究表明OCs 农药是通过大气传输到达此处的。北极地区海
洋表层水体由于“冷凝作用”,HCH 浓度比其他海洋、湖区的水体高;表层水体
的α-HCH 是非旋光性的,(+)异构体在北冰洋的西部被耗尽,(-)异构体在白令海
和西伯利亚楚克其海被耗尽,那些不被冰雪覆盖区域上方大气层中的α-HCH 则
表现出与表层水体一样的ER 行为,这些研究结果都为自然界中大气交换是农药
扩散的两条主要途径之一提供了直接证据。
3 研究前景与展望
大量研究结果已表明,由于环境中各种生物体自身所具有的手性特征,手性
农药对映体间在不同生物和环境介质中均会发生不同程度的选择性代谢行为,而
且随着仪器设备的进步和研究技术的发展,关于手性农药的环境行为学研究出现
了以下转变趋势:单一农药对映体间的分析到多种农药对映体间的同时分析、简
单环境介质到复杂基质背景、对映体间的简单分离测定到各自的代谢途径及特征。