典型植物生长调节剂矮壮素在土壤中的环境行为及归趋

矮壮素是我国最常用的植物生长调节剂之一，基于矮壮素的广泛使用及对哺乳动物的生殖毒性，国外已有很多关于其检测方法、残留水平等方面的研究，但缺乏环境行为研究。为了解矮壮素在环境中的归宿，有必要对其在土壤中的迁移规律进行研究。本研究通过建立矮壮素在土壤和水中液相色谱-质谱/质谱检测方法，采用批量吸附试验与柱试验相结合的方法，系统研究矮壮素在不同类型土壤中的吸附-解吸行为、纵向迁移特性，探讨土壤组成及理化性质对其迁移规律和作用机理的影响。并在此基础上应用CDE非平衡模型拟合矮壮素的动态变化，为预测和评价矮壮素的环境归宿及风险提供科学依据。

矮壮素是一种广泛使用的植物生长调节剂。尽管有研究表明矮壮素对哺乳动物的健康和生育能力可能有一定的影响，但关于他在环境中的归宿和迁移转化还知之甚少。本研究通过将分散固相萃取与液相色谱-串联质谱相结合，建立了典型植物生长调节剂矮壮素在不同样品基质中（生物样品和土壤样品）的LC-MS/MS检测方法，在此基础上通过对不同类型土壤中矮壮素的吸附行为进行了较为系统的研究。揭示了矮壮素在7种我国不同类型土壤（河南潮土、新疆灰漠土、重庆紫壤、江西红壤、陕西黄土、吉林黑土、浙江水稻土）的吸附特性，并研究了土壤组成、不同土壤理化参数对吸附量的影响，发现矮壮素在土壤中的吸附量与土壤持水量、阳离子交换容量以及土壤中粘土组成呈正相关；通过批量吸附试验，对矮壮素的动力学和热力学吸附特征进行研究，并通过不同方程拟合，发现在吸附动力学模型的拟合中，采用Elovich方程和双常数方程拟合的效果更好，而在热力学研究过程中，发现用Freundlich 等温吸附方程能得到更好的拟合。并根据模型计算Koc值的大小在121.8-1232.6，发现矮壮素在不同土壤中的迁移流动性能差别较大；本研究还通过一年一地的大田试验获得了矮壮素在土壤中的消解半衰期为11.25d。通过在不同土壤类型上开展土柱试验发现矮壮素在不同土壤中的迁移性也差别较大，其中在重庆紫壤、吉林黑土和浙江水稻土中的纵向迁移性较弱，53-86%以上都在0-5cm表层土壤中，而在海南沙土中的迁移性较大，90%的含量在10-25cm土层中，在海南地区施用矮壮素，要加强对地下水的监测。本研究获得的数据，为评价矮壮素在土壤环境中的可能归宿以及对地下水的风险提供了科学依据。