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中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所成功解析了新煙堿類殺蟲劑在環(huán)境中降解行為及其機(jī)理

放大字體  縮小字體 時(shí)間:2020-11-04 09:14 來源:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所 原文:
核心提示:近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥殘留與環(huán)境行為研究組解析了新煙堿類殺蟲劑—氯噻啉在環(huán)境中的降解行為、降解產(chǎn)物和降解反應(yīng)機(jī)理,評(píng)價(jià)了其降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境中非靶標(biāo)生物的毒性,為農(nóng)藥的降解反應(yīng)機(jī)理、降解產(chǎn)物解析及其毒性研究提供了新思路。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《Journal of Hazardous Materials》(IF:9.038)。
  近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥殘留與環(huán)境行為研究組解析了新煙堿殺蟲劑—氯噻啉在環(huán)境中的降解行為、降解產(chǎn)物和降解反應(yīng)機(jī)理,評(píng)價(jià)了其降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境中非靶標(biāo)生物的毒性,為農(nóng)藥的降解反應(yīng)機(jī)理、降解產(chǎn)物解析及其毒性研究提供了新思路。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《Journal of Hazardous Materials》(IF:9.038)。

  新煙堿類農(nóng)藥的長(zhǎng)殘留期和高毒代謝物一直以來受到很多專家學(xué)者的關(guān)注。氯噻啉,由我國(guó)江蘇南通江山農(nóng)化公司自主研發(fā),作為新煙堿家族的新成員,其降解行為和主要產(chǎn)物的研究鮮有報(bào)道。

  該研究利用超高效液相色譜-四級(jí)桿/飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜高靈敏度、高分辨率、高質(zhì)量準(zhǔn)確度等優(yōu)點(diǎn),結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件,闡明了氯噻啉在不同水環(huán)境中的光解和水解規(guī)律及在土壤中的降解行為,比較了不同環(huán)境因素對(duì)其降解速率的影響,篩查解析出了其在環(huán)境中的10種降解產(chǎn)物?;诮到猱a(chǎn)物結(jié)構(gòu)上的相似性,對(duì)氯噻啉的降解途徑進(jìn)行了推導(dǎo),并根據(jù)高斯理論,使用密度泛函理論(DFT)和內(nèi)稟反應(yīng)坐標(biāo)(IRC)從量子化學(xué)層面模擬了氯噻啉的降解反應(yīng)過程。同時(shí)測(cè)定了氯噻啉對(duì)大型溞、斑馬魚和蜜蜂的急性毒性,并使用ECOSAR模型計(jì)算了氯噻啉的10種降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境中非靶標(biāo)生物大型溞、斑馬魚、綠藻的毒性,為氯噻啉及其降解產(chǎn)物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)提供了依據(jù)。

  該研究方法克服了傳統(tǒng)同位素示蹤法的高成本標(biāo)記化合物的要求和標(biāo)記基團(tuán)的局限以及操作過程對(duì)人體的潛在傷害,使化合物降解過程和降解產(chǎn)物的研究簡(jiǎn)便高效。

  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文的完成單位,研究生馬暢為本文第一作者,劉新剛研究員和鄭永權(quán)研究員為本文通訊作者。該研究得到中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作項(xiàng)目和面上項(xiàng)目的資助。

  原文鏈接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S0304-3894(20)32023-9
日期:2020-11-04
 
 
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