水凝膠包覆多菌靈的制備、性能及其環(huán)境行為研究.pdf

1、殺菌劑在多種作物的病害防治和糧食增產(chǎn)中起到了不可或缺的作用，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重大意義。多菌靈是一種廣譜性殺菌劑，低毒高效，被廣泛用于防治農(nóng)產(chǎn)品的菌害。在傳統(tǒng)的施藥方式下，它存在著損失嚴(yán)重，施用過量及環(huán)境污染和殘留等問題，對(duì)人們的健康造成很大威脅。因此，開發(fā)多菌靈新劑型及探索新的施藥方式，在保持其高效的同時(shí)兼具環(huán)境利益很有必要。本論文合成了兼具土壤保水和農(nóng)藥緩釋性能的水凝膠包覆多菌靈(H-MBC)。
　　本論文首先將多菌靈引入淀粉

2、接枝丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯微膠囊中，再將載有多菌靈的微膠囊與淀粉改性水凝膠復(fù)合，制備了水凝膠包覆多菌靈。實(shí)驗(yàn)采用FTIR、SEM和HPLC-MS/MS技術(shù)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)表征，證明在聚合過程中多菌靈的結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變。根據(jù)水凝膠中引入的丙烯酸中和程度的不同，合成了三種吸水倍數(shù)不同的H-MBC。結(jié)果表明，丙烯酸中和程度越高，吸水能力越強(qiáng)，在中和程度為95％時(shí)所合成的H-MBC在去離子水和自來水中的吸收能力分別為800g·g-1和16

3、0g·g-1。H-MBC對(duì)土壤最大持水量也有顯著提高，當(dāng)土壤添加濃度為1.3g/kg時(shí)，土壤最大持水能力提高了8.2％。
　　對(duì)H-MBC在去離子水、磷酸緩沖溶液中的釋放動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。H-MBC在去離子水中釋放周期可以達(dá)到240h，且三種H-MBC的釋放曲線均符合Rigter-Peppas釋放動(dòng)力學(xué)模型，經(jīng)擬合得到的釋放指數(shù)n分別為0.47，0.57和0.81，均屬于Non-Fickian控制釋放。介質(zhì)性質(zhì)影響釋放速率，三種H

4、-MBC在緩沖溶液中的釋放速率都顯著大于在去離子水中的速率，吸水能力較弱的H-MBC在緩沖溶液中基本失去了緩釋功能。同一H-MBC在不同pH緩沖溶液中的釋放速率大小依次為:酸性＜中性≈堿性。在去離子水及三種緩沖溶液介質(zhì)中，吸水能力越強(qiáng)的H-MBC，釋放速率越慢。
　　在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步明確制備的H-MBC的環(huán)境行為，進(jìn)而為其新制品的實(shí)際應(yīng)用及環(huán)境安全評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，本論文綜合運(yùn)用同位素示蹤和現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，從14C質(zhì)量平衡

5、角度，系統(tǒng)研究了14C標(biāo)記H-MBC在土壤-油冬菜體系中的結(jié)合殘留、可提態(tài)殘留、礦化及揮發(fā)物總量與原藥(14C-MBC)對(duì)照間的異同性，同時(shí)考察了油冬菜對(duì)14C標(biāo)記H-MBC的吸收利用規(guī)律。結(jié)果表明:4C標(biāo)記H-MBC及14C-MBC在土壤中可提態(tài)殘留均隨著時(shí)間遞減，至培養(yǎng)34 d時(shí)分別占引入量的10.70％和6.95％;14C標(biāo)記H-MBC及14C-MBC在土壤中的結(jié)合殘留隨著時(shí)間先增后降，其拐點(diǎn)分別出現(xiàn)在28 d和14d，其中14C

6、標(biāo)記H-MBC的結(jié)合殘留約占引入量35.71％～52.51％，而對(duì)照14C-MBC的結(jié)合殘留約為引入量的23.87％～43.26％，均低于歐盟有關(guān)農(nóng)藥在土壤中的結(jié)合殘留限值（＜引入量的70％）;油冬菜對(duì)14C標(biāo)記H-MBC和14C-MBC的吸收均較少，僅占引入量的0.08％～1.64％，表明兩種施藥方式下多菌靈均不會(huì)在植物中產(chǎn)生大量殘留;根據(jù)質(zhì)量平衡得到的14C標(biāo)記H-MBC和14C-MBC降解產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)（可能為14C-CO2和/