氨唑草酮的水解、揮發(fā)及其在水-沉積物系統(tǒng)中的降解特性

何開雨，湯 濤，宣彩迪，吳園園，何紅梅，吳 珉，趙學(xué)平，徐霞紅，王 強(qiáng)

(農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全危害因子與風(fēng)險(xiǎn)防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥殘留檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，浙江 杭州 310021)

氨唑草酮，化學(xué)名為4-氨基-5-氧代-3-異丙基-N-叔丁基-1，2，4-三唑-1-甲酰胺，CAS號(hào)為129909-90-6，分子式為C10H19N5O2，相對分子質(zhì)量為241.29，屬于三唑啉酮類除草劑，結(jié)構(gòu)式如圖1所示。氨唑草酮主要用于防治玉米田和甘蔗田一年生闊葉雜草和一年生禾木科雜草[1]，對玉米田中的苘麻、藜、野莧、賓州蒼耳和甘薯屬雜草等具有優(yōu)秀防效，在甘蔗田能有效防治澤漆、甘薯屬、車前臂形草和刺蒺藜草等。氨唑草酮主要通過根部或者葉面被雜草吸收，可抑制雜草光合作用，從而導(dǎo)致雜草停止生長、組織枯黃，直至最終死亡。

氨唑草酮除草持效長，用藥量僅為莠去津的一半左右，對后茬作物安全，是莠去津等的良好替代產(chǎn)品，然而其廣泛應(yīng)用可能會(huì)造成生態(tài)環(huán)境污染，或給人類帶來潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)[2]。目前，國內(nèi)外關(guān)于氨唑草酮的研究主要集中于其藥效和殘留等方面[1，3-5]，關(guān)于其環(huán)境行為特性的研究鮮見報(bào)道[6-8]。研究氨唑草酮的環(huán)境行為與歸趨特點(diǎn)，對合理使用氨唑草酮，避免空氣、水體、土壤受到污染，確保環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品(食品)安全等具有積極意義。參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31270—2014《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》(以下簡稱為《準(zhǔn)則》)的要求，采用室內(nèi)模擬法研究了氨唑草酮在不同溫度和不同pH緩沖溶液中的水解特性、在不同環(huán)境介質(zhì)中的揮發(fā)特性，以及在2種水-沉積物系統(tǒng)中的降解特性，以期為氨唑草酮的科學(xué)、合理使用和生態(tài)環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

圖1 氨唑草酮的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural formula of amicarbazone

1.1 主要試劑與耗材

97%氨唑草酮原藥，江蘇好收成韋恩農(nóng)化股份有限公司；甲醇(色譜純)，Honeywell Burdick & Jackson；甲醇(分析純)，杭州高晶精細(xì)化工有限公司；甲酸(分析純)，溫州市化學(xué)用料廠；乙腈(分析純)，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；乙腈(色譜純)，Honeywell Burdick & Jackson；丙酮(分析純)，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；醋酸銨(色譜純)，TEDIA Company Inc.；鄰苯二甲酸氫鉀(分析純)，天津福晨化學(xué)試劑廠；氫氧化鈉(分析純)，蘭溪屹達(dá)化工試劑有限公司；磷酸二氫鉀(分析純)，天津福晨化學(xué)試劑廠；硼酸(分析純)，天津福晨化學(xué)試劑廠；氯化鉀(分析純)，天津福晨化學(xué)試劑廠；鹽酸(分析純)，無錫佳妮化工有限公司。

1.2 供試土壤與沉積物

潮土采自浙江省杭州市蕭山區(qū)，為農(nóng)田耕作層土壤。土樣經(jīng)自然風(fēng)干后過2 mm篩，室溫下保存?zhèn)溆?。兩種供試水-沉積物分別采自杭州西湖(湖泊)和京杭大運(yùn)河(河流)。水-沉積物先靜置分層后去水，再經(jīng)孔徑2 mm篩網(wǎng)過濾，然后置于通氣良好的開蓋容器里。

1.3 儀器設(shè)備

表1 供試土壤和沉積物的基本理化參數(shù)

Table1Physical and chemical properties of soils and sediments used in tests

基質(zhì)MatrixpHOM/%CEC/(cmol·kg-1)黏粒含量Clay content/%質(zhì)地Texture潮土Fluvo-aquic soil8.111.226.4316.5砂壤土Sandy loam西湖沉積物Sediment of West Lake7.844.2523.145.6重壤土Heavy loam運(yùn)河沉積物Sediment of Grand Channel7.761.2610.029.1輕壤土Light loam

OM，有機(jī)質(zhì)；CEC，陽離子交換量。

OM， Organic matter; CEC， Cation exchange capacity.

1.4 水解試驗(yàn)

參照《準(zhǔn)則》，選擇pH值分別為4、7、9的緩沖溶液進(jìn)行水解試驗(yàn)并設(shè)置重復(fù)樣品。將配制好的緩沖溶液和供水解試驗(yàn)用的試管、燒杯進(jìn)行高溫高壓滅菌。滅菌后的緩沖溶液用0.1 mol·L-1的鹽酸或0.1 mol·L-1的氫氧化鈉重新校正pH。整個(gè)試驗(yàn)過程中避光，避免氧化作用。

1.4.1 預(yù)試驗(yàn)

分別用pH值4、7、9的緩沖溶液配制3.0 mg·L-1供試物溶液：準(zhǔn)確移取1 000 mg·L-197%氨唑草酮原藥儲(chǔ)備液0.3 mL，用相應(yīng)已滅菌并校正pH的緩沖液定容至100 mL。將含有供試物的緩沖溶液各分裝至4根試管，每根試管準(zhǔn)確移入20.0 mL。

將試管置于(50±1)℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)0、5 d后，取出裝有不同pH值供試物溶液的試管各2根(即2個(gè)平行樣品)，測定溶液中的供試物含量。

如水解率小于10%，可認(rèn)為供試物具有化學(xué)穩(wěn)定性(25 ℃時(shí)半衰期長于365 d)，無需繼續(xù)進(jìn)行正式試驗(yàn)；如水解率大于等于10%，則需進(jìn)行正式試驗(yàn)。

1.4.2 正式試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，確定正式試驗(yàn)所用緩沖液的pH值。

使用所需pH值的緩沖溶液配制3.0 mg·L-1氨唑草酮溶液：吸取1 000 mg·L-197%氨唑草酮原藥儲(chǔ)備液1.5 mL，用相應(yīng)已滅菌并校正pH的緩沖液定容至500 mL。將含有氨唑草酮的緩沖溶液分裝成24份，每試管20.00 mL，置于(25±1)℃條件下培養(yǎng)。分別于培養(yǎng)0 h、10 h、2 d、7 d、15 d、30 d、45 d、60 d、80 d、100 d、120 d后取出，每次取出2個(gè)試管(即2個(gè)平行樣品)，測定水中氨唑草酮含量。

1.5 揮發(fā)性試驗(yàn)

參照《準(zhǔn)則》，試驗(yàn)設(shè)3級吸收，吸收液為乙腈，吸收液體積分別為100、50、50 mL。

1.5.1 空氣中的揮發(fā)性試驗(yàn)

準(zhǔn)確量取0.2 mL的1.00×103mg·L-1氨唑草酮原藥儲(chǔ)備溶液均勻地滴加在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中，待溶劑在室內(nèi)常溫下?lián)]發(fā)干后，將培養(yǎng)皿置于氣流式密閉系統(tǒng)中，空氣以500 mL·min-1的流速通過密閉裝置，使揮發(fā)出來的氨唑草酮隨氣流通過吸收管，截留在吸收液中，系統(tǒng)運(yùn)行24 h后分別測定培養(yǎng)皿和吸收液中的氨唑草酮含量。同時(shí)，設(shè)置一個(gè)不經(jīng)氣流的對照處理。

1.5.2 水中的揮發(fā)性試驗(yàn)

準(zhǔn)確量取20.0 mL濃度為10.00 mg·L-1的氨唑草酮原藥工作液，置于直徑9 cm的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿置于氣流式密閉系統(tǒng)中，空氣以500 mL·min-1的流速通過密閉裝置，使揮發(fā)出來的氨唑草酮隨氣流通過吸收管，截留在吸收液中，系統(tǒng)運(yùn)行24 h后分別測定水和吸收液中的氨唑草酮含量。同時(shí)，設(shè)置一個(gè)不經(jīng)氣流的對照處理。

1.5.3 土壤中的揮發(fā)性試驗(yàn)

稱50.0 g潮土平鋪于直徑9 cm的培養(yǎng)皿中，然后均勻滴加0.4 mL 1 000 mg·L-1的氨唑草酮原藥儲(chǔ)備溶液，再加水9.00 mL，使土壤持水量為飽和持水量的60%。將培養(yǎng)皿置于氣流式密閉系統(tǒng)中，空氣以500 mL·min-1的流速通過密閉裝置，使揮發(fā)出來的氨唑草酮隨氣流通過吸收管，截留在吸收液中，系統(tǒng)運(yùn)行24 h后分別測定土壤和吸收液中的氨唑草酮含量。同時(shí)，設(shè)置不經(jīng)氣流的對照處理。

1.6 水-沉積物系統(tǒng)降解試驗(yàn)

參照《準(zhǔn)則》，選擇具有代表性的湖泊(杭州西湖)水-沉積物系統(tǒng)與河流(京杭大運(yùn)河)水-沉積物系統(tǒng)進(jìn)行水-沉積物系統(tǒng)降解試驗(yàn)，并設(shè)置重復(fù)樣品。

1.6.1 預(yù)培養(yǎng)

稱取150 g西湖沉積物(濕重，精確至0.01 g)置于培養(yǎng)瓶中(沉積物厚度約為2.5 cm)，加入400 mL相應(yīng)的水樣(水層厚度約為8.0 cm)，總共58份。其中，一半數(shù)量的培養(yǎng)瓶中通入空氣(好氧試驗(yàn))，另一半數(shù)量的培養(yǎng)瓶中通入氮?dú)?厭氧試驗(yàn))，預(yù)培養(yǎng)15 d。

稱取160 g運(yùn)河沉積物(濕重，精確至0.01 g)置于培養(yǎng)瓶中(沉積物厚度約為2.0 cm)，加入300 mL相應(yīng)的水樣(水層厚度約為6.0 cm)，總共58份。其中，一半數(shù)量的培養(yǎng)瓶中通入空氣(好氧試驗(yàn))，另一半數(shù)量的培養(yǎng)瓶中通入氮?dú)?厭氧試驗(yàn))，預(yù)培養(yǎng)15 d。

1.6.2 水-沉積物系統(tǒng)中的好氧降解試驗(yàn)

預(yù)培養(yǎng)結(jié)束后，在通入空氣的湖泊水-沉積物、河流水-沉積物系統(tǒng)培養(yǎng)瓶水相中分別加入1 000 mg·L-1氨唑草酮儲(chǔ)備液0.8、0.6 mL，用玻璃棒輕輕攪勻水體，使水相中氨唑草酮的理論質(zhì)量濃度為2.00 mg·L-1。加藥后的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)通入充足空氣，在(25±2)℃、黑暗條件下進(jìn)行培養(yǎng)。湖泊水-沉積物系統(tǒng)于加藥培養(yǎng)后的0、1、3、7、10、20、35、50、60、70、80、90、100 d分別取出2個(gè)培養(yǎng)瓶(即2個(gè)平行樣品)；河流水-沉積物系統(tǒng)于加藥培養(yǎng)后的0、1、3、7、10、20、35、60、70、80、90、100 d分別取出2個(gè)培養(yǎng)瓶(即2個(gè)平行樣品)。取樣后將上層的水緩慢倒出，分別測定水相和沉積物相中氨唑草酮的含量。另設(shè)不加氨唑草酮的空白對照。

1.6.3 水-沉積物系統(tǒng)中的厭氧降解試驗(yàn)

培養(yǎng)期間向培養(yǎng)瓶中通入氮?dú)庖员３謪捬醐h(huán)境，其他同前述水-沉積物系統(tǒng)中的好氧降解試驗(yàn)。

1.7 樣品中氨唑草酮的提取

1.7.1 水樣中氨唑草酮提取

移取水樣品5 mL于10 mL容量瓶中，用色譜純甲醇定容，取1 mL過0.22 μm濾膜，待檢測。若樣品中氨唑草酮濃度較高，則用1∶1甲醇水溶液稀釋后再過膜、檢測。

1.7.2 培養(yǎng)皿中氨唑草酮提取

將培養(yǎng)皿上的氨唑草酮用50 mL甲醇分3次淋洗，全部轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容，過0.22 μm濾膜，待檢測。

1.7.3 吸收液中氨唑草酮提取

收集3根吸收管中的乙腈，用少量乙腈多次潤洗吸收管并與吸收液合并，于40 ℃水浴濃縮干，用5 mL甲醇溶解后全部轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，用蒸餾水定容，過0.22 μm濾膜，待檢測。

1.7.4 土壤中氨唑草酮提取

將全部土壤樣品置于150 mL三角瓶中，加入30 mL蒸餾水和50 mL分析純甲醇，蓋上蓋子后振蕩提取30 min，然后抽濾，隨后用蒸餾水定容至100 mL，取1 mL過0.22 μm濾膜，待測。

1.7.5 沉積物中氨唑草酮提取

稱取沉積物20 g(精確至0.01 g)于150 mL三角瓶中，加入蒸餾水20 mL，再加入50 mL分析純甲醇，蓋上蓋子后振蕩提取30 min，抽濾，隨后用蒸餾水定容至100 mL，取1 mL過0.22 μm濾膜，待測。

1.8 樣品中氨唑草酮的測定

1.8.1 液相條件

色譜柱為Waters XTerra C18柱(100 mm×2.1 mm，1.7 μm)；流動(dòng)相為0.02%甲酸-2 mmol·L-1醋酸銨水溶液(A)和乙腈(B)，等度洗脫(流動(dòng)相A、B的體積比為60∶40)；流速0.2 mL·min-1，柱溫40 ℃，進(jìn)樣體積2 μL，運(yùn)行時(shí)間5 min。

1.8.2 質(zhì)譜條件

電離方式為ESI+(電噴霧離子化)，采用MRM(多反應(yīng)監(jiān)測)；接口(Interface)電壓4.0 kV，霧化氣流速3.0 L·min-1，干燥氣流速10.0 mL·min-1，加熱氣流速10.0 L·min-1，Interface溫度300 ℃，DL(脫溶劑管)溫度250 ℃，Heat Block(加熱塊)溫度400 ℃，碰撞電壓為-9 eV(碰撞氣為Ar)；定性/定量離子對為242.20/55.15、242.20/143.10。

1.8.3 分析方法驗(yàn)證

當(dāng)水中氨唑草酮添加水平為0.010 1～2.02 mg·L-1時(shí)，平均回收率為96%～101%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.74%～0.89%；當(dāng)土壤中氨唑草酮添加水平為0.101～5.05 mg·kg-1時(shí)，平均回收率為91%～95%，RSD為0.77%～3.1%；當(dāng)沉積物中氨唑草酮添加水平為0.101～5.05 mg·kg-1時(shí)，平均回收率為87%～94%，RSD為0.95%～1.5%。氨唑草酮在水中的最低檢出質(zhì)量濃度為0.020 2 mg·L-1，在土壤和沉積物中的最低檢出質(zhì)量濃度為0.050 5 mg·kg-1。檢測方法的準(zhǔn)確度、精密度均滿足農(nóng)藥殘留分析要求。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨唑草酮的水解

水解是農(nóng)藥在自然環(huán)境中主要的降解方式之一。研究氨唑草酮的水解行為，有助于了解其在自然環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和最終歸宿。預(yù)試驗(yàn)結(jié)果(表2)顯示，97%氨唑草酮原藥在pH值分別為4、7、9的緩沖溶液中的初始質(zhì)量濃度分別為3.08、3.12、3.12 mg·L-1，50 ℃條件下培養(yǎng)5 d后，質(zhì)量濃度分別為3.08、3.04、0.145 mg·L-1，水解率分別為0、2.6%和95%。

預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明，97%氨唑草酮原藥在pH值4和7的緩沖溶液中水解率低于10%，由此認(rèn)為其具有化學(xué)穩(wěn)定性(25 ℃時(shí)半衰期長于365 d)，根據(jù)《準(zhǔn)則》，無須繼續(xù)這2種條件下的正式試驗(yàn)。在pH值為9的緩沖溶液中，97%氨唑草酮原藥的水解率>10%，因此使用pH值為9的緩沖液開展正式試驗(yàn)。如圖2所示，25 ℃條件下，氨唑草酮在pH值為9的緩沖液中的初始質(zhì)量濃度為3.04 mg·L-1，經(jīng)擬合，其降解動(dòng)力學(xué)方程為Ct=2.973 4e-0.007 7t(R2=0.990 0)，經(jīng)測算，水解半衰期為90.0 d。

氨唑草酮在25 ℃條件下，在pH值為4和7的緩沖液中，水解半衰期長于365 d，而在pH值為9的緩沖液中，水解半衰期為90.0 d。按我國農(nóng)藥水解特性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，水解半衰期在30～90 d屬中等水解農(nóng)藥，水解半衰期長于180 d屬難水解農(nóng)藥，據(jù)此判定氨唑草酮屬難水解至中等水解農(nóng)藥。

2.2 氨唑草酮的揮發(fā)性

農(nóng)藥的揮發(fā)性直接影響其在環(huán)境中的分配、持留與歸趨。通常，揮發(fā)性大的農(nóng)藥對環(huán)境的影響范圍較大。如表3所示，不同介質(zhì)中的揮發(fā)性試驗(yàn)結(jié)果表明，氨唑草酮在吸收液中均未檢出，即揮發(fā)量均低于0.101 μg。氨唑草酮在空氣、水、土壤中的揮發(fā)率分別為<0.051 8%、<0.056 1%、<0.028 2%，表明氨唑草酮在空氣、水和土壤中較難揮發(fā)。按我國農(nóng)藥揮發(fā)性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，揮發(fā)率≤1%屬于難揮發(fā)農(nóng)藥，據(jù)此認(rèn)定氨唑草酮屬于難揮發(fā)農(nóng)藥。

表2 氨唑草酮水解預(yù)試驗(yàn)結(jié)果

Table2Hydrolysis of amicarbazone in preliminary test

t/d氨唑草酮質(zhì)量濃度Concentration of amicarbazone/(mg·L-1)pH=4pH=7pH=903.083.123.1253.083.040.145

圖2 氨唑草酮在pH值為9的緩沖液中的水解曲線(25 ℃)Fig.2 Hydrolysis of amicarbazone in buffer solution of pH=9 (25 ℃)

氨唑草酮在潮土中的揮發(fā)性試驗(yàn)回收率為86.0%，低于其在空氣、水中的揮發(fā)性試驗(yàn)回收率。原因可能是，供試潮土偏堿性，氨唑草酮在其中的降解較快，因而回收率較低。張春榮等[9]研究異惡唑草酮在土壤中的揮發(fā)性時(shí)也觀察到類似現(xiàn)象。水解試驗(yàn)結(jié)果也表明氨唑草酮在堿性條件下降解更快。

2.3 氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)中的降解特性

農(nóng)藥進(jìn)入環(huán)境后通常會(huì)在大氣、水、土壤三相之間遷移，環(huán)境因素和水土理化性質(zhì)對農(nóng)藥的環(huán)境行為有著重要影響。水-沉積物系統(tǒng)降解是農(nóng)藥在環(huán)境中消解的重要途徑之一，是評價(jià)農(nóng)藥對水生生態(tài)影響的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)選擇在南方地區(qū)具有代表性的湖泊水-沉積物系統(tǒng)與河流水-沉積物系統(tǒng)，分別在好氧與厭氧條件下，研究氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)中的降解作用，為評價(jià)該農(nóng)藥對水體安全性的影響提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

表3 氨唑草酮在不同介質(zhì)中的揮發(fā)性試驗(yàn)結(jié)果

Table3Results of volatile test for amicarbazone in different media

介質(zhì)Media添加量Additionamount/μg殘留量Residuesamount/μg揮發(fā)量Valatilizationamount/μg揮發(fā)率Valatilization rate/%對照中殘留量Residues amountin control/μg回收率Recoveryrate/%空氣 Air195197<0.101<0.051 8193101水 Water180194<0.101<0.056 1170108潮土Fluvo-aquic soil358308<0.101<0.028 231086.0

2.3.1 好氧與厭氧條件下的水-沉積物降解作用

氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)水相中的降解結(jié)果如圖3所示。好氧條件下，氨唑草酮在西湖水和運(yùn)河水中的半衰期分別為120 d和315 d；厭氧條件下，氨唑草酮在西湖水和運(yùn)河水中的半衰期分別為110 d和433 d。以上結(jié)果表明，氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)水相中好氧條件和厭氧條件下的降解速率差別不大，在西湖水中的降解明顯快于在京杭大運(yùn)河水中的強(qiáng)解。

圖3 氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)水相中的降解曲線Fig.3 Degradation of amicarbazone in water phase of water-sediment system

氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)中的降解結(jié)果如圖4所示。好氧條件下，氨唑草酮在湖泊水-沉積物系統(tǒng)和河流水-沉積物系統(tǒng)中的半衰期分別為408 d和630 d，試驗(yàn)至100 d時(shí)其降解率分別為14.1%和9.83%；厭氧條件下，氨唑草酮在湖泊水-沉積物系統(tǒng)和河流水-沉積物系統(tǒng)中的半衰期分別為248 d和990 d，試驗(yàn)至100 d時(shí)其降解率分別為20.3%和7.93%。以上結(jié)果表明，氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)中的降解速率與水-沉積物系統(tǒng)類型有較大關(guān)系，在西湖水-沉積物系統(tǒng)中的降解更快。李璇等[7]研究表明，氨唑草酮在有機(jī)質(zhì)含量、黏粒含量高的土壤中降解更快。本研究中，西湖沉積物的有機(jī)質(zhì)、黏粒含量均高于運(yùn)河沉積物，這可能有助于解釋氨唑草酮在湖泊水-沉積物系統(tǒng)中降解更快的現(xiàn)象。本試驗(yàn)選擇了在南方地區(qū)具有代表性的湖泊水-沉積物系統(tǒng)和河流水-沉積物系統(tǒng)在好氧與厭氧條件下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示，氨唑草酮在其中的半衰期都較長，說明氨唑草酮進(jìn)入水體后較難降解。

圖4 氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)中的降解Fig.4 Degradation of amicarbazone in water-sediment system

2.3.2 氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)中的分布趨勢

水-沉積物系統(tǒng)可成為污染物的匯集地。農(nóng)藥可通過廢水排放、大氣沉降、雨水淋溶、沖刷等方式進(jìn)入水體，轉(zhuǎn)移、蓄積到沉積物中，而后又釋放進(jìn)入水相中再次污染水體。因此，有必要研究氨唑草酮在水-沉積物系統(tǒng)沉積物相中的蓄積情況。本試驗(yàn)測定了氨唑草酮在沉積物相中質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化。如圖5所示，在好氧與厭氧條件下，湖泊水-沉積物系統(tǒng)和河流水-沉積物系統(tǒng)中的氨唑草酮均可較快地由水相向沉積物相轉(zhuǎn)移、富集，大約在35 d時(shí)達(dá)到高值，之后一直到100 d試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，氨唑草酮在沉積物中的含量基本未下降，即基本不降解或蓄積在沉積物中不轉(zhuǎn)移。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果表明，氨唑草酮在西湖沉積積物或運(yùn)河沉積物中的蓄積量與好氧、厭氧條件無關(guān)，且西湖沉積物更容易吸附、富集氨唑草酮。氨唑草酮在西湖沉積物中的含量約為運(yùn)河沉積物中含量的3倍，西湖沉積物中的有機(jī)質(zhì)含量也明顯高于運(yùn)河沉積物，由此推測，氨唑草酮的富集量可能與沉積物中的有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)。李璇等[7]和張春榮等[9]的研究均表明，土壤有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤更易吸附農(nóng)藥。因此，無論是在好氧還是在厭氧條件下，氨唑草酮在湖泊水中的降解都明顯快于在河流-沉積物系統(tǒng)中，其原因可能就是西湖沉積物更容易吸附、富集氨唑草酮，使得其中的氨唑草酮能較快地由水相轉(zhuǎn)移至沉積物相中。

圖5 氨唑草酮在沉積物中的蓄積Fig.5 Accumulation of amicarbazone in sediments

3 結(jié)論

本研究表明，氨唑草酮在25 ℃時(shí)，在pH值為4或7的緩沖液中，水解半衰期均長于365 d，在pH值為9的緩沖液中水解半衰期為90.0 d，屬于難水解至中等水解農(nóng)藥。在20～25 ℃、氣體流速500 mL·min-1的條件下，氨唑草酮在空氣、水和土壤中的揮發(fā)率均小于1%，屬于難揮發(fā)農(nóng)藥。氨唑草酮在湖泊(杭州西湖)水-沉積物系統(tǒng)和河流(京杭大運(yùn)河)水-沉積物系統(tǒng)中的降解符合一級動(dòng)力學(xué)方程，好氧降解半衰期分別為408 d和630 d，厭氧降解半衰期分別為248 d和990 d，在水-沉積物系統(tǒng)中屬于難降解農(nóng)藥。綜上所述，氨唑草酮在不同溫度和不同pH值緩沖溶液中較難水解，在空氣、水和土壤中難揮發(fā)，在水-沉積物系統(tǒng)中難降解，其施用對周圍環(huán)境和地下水有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。