農(nóng)藥環(huán)境化學(xué)

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Contents
第1章緒論（Introduction）1
1.1農(nóng)藥發(fā)展概況（Surveyofpesticidedevelopment）1
1.1.1農(nóng)藥發(fā)展的三個時代2
1.1.2滴滴涕的功與過2
1.1.3現(xiàn)代農(nóng)藥的發(fā)展與使用4
1.2農(nóng)藥與環(huán)境（Pesticideandenvironment）6
1.2.1農(nóng)藥對空氣的污染6
1.2.2農(nóng)藥對水體的污染6
1.2.3農(nóng)藥對土壤的污染7
1.2.4農(nóng)藥的急性毒性8
1.2.5農(nóng)藥的慢性毒性8
1.2.6農(nóng)藥與其環(huán)境因素相互作用的復(fù)雜性11
參考文獻11
第2章農(nóng)藥環(huán)境物理化學(xué)和生物化學(xué)參數(shù)（Physicalandbiological
parametersofpesticide）13
2.1農(nóng)藥的酸常數(shù)和堿常數(shù)（Acidityandbasicityconstantsofpesticide）13
2.1.1酸堿強度14
2.1.2Ka的實驗測定方法15
2.1.3Ka的估算方法16
2.2農(nóng)藥的蒸氣壓(Vaporpressureofpesticide)17
2.2.1熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系18
2.2.2其他氣體對蒸氣壓的影響19
2.2.3分子間的作用對蒸氣壓的影響20
2.2.4蒸氣壓的實驗測定20
2.2.5蒸氣壓的估算方法21
2.3農(nóng)藥在水中的溶解度(Solubilityinwaterofpesticide)22
2.3.1影響農(nóng)藥在水中溶解度的因素23
2.3.2溶解度的測定方法24
2.3.3溶解度的估算25
2.4正辛醇/水分配系數(shù)(nOctanolwaterpartitionconstant)27
2.4.1Kow的環(huán)境意義28
2.4.2Kow值的實驗測定方法28
2.4.3Kow值的估算方法31
2.4.4農(nóng)藥Kow值與其他環(huán)境參數(shù)的相關(guān)性32
2.5農(nóng)藥的環(huán)境生物化學(xué)與毒理學(xué)參數(shù)(Environmentalbiochemistryand
toxicologyconstantsofpesticide)34
2.5.1生物富集因子34
2.5.2農(nóng)藥生物降解速率常數(shù)35
2.5.3農(nóng)藥的一般毒性35
2.5.4農(nóng)藥對人類的毒性39
2.5.5農(nóng)藥對水生生物的毒性40
2.5.6農(nóng)藥對陸生生物的毒性41
參考文獻43
第3章農(nóng)藥環(huán)境樣品的近代分析、檢測技術(shù)(Analysisand
determinationofpesticideinenvironment)45
3.1樣品準(zhǔn)備的新技術(shù)(Newtechnologyofsampling)45
3.1.1固相萃取45
3.1.2固相微萃取48
3.1.3超臨界流體萃取49
3.1.4微波萃取52
3.1.5基質(zhì)固相分散53
3.1.6膜萃取56
3.1.7加速溶劑萃取57
3.2色譜技術(shù)(Technologyofchromatography)58
3.2.1基本概念58
3.2.2檢測器的基本性能參數(shù)62
3.2.3氣相色譜63
3.2.4高效液相色譜69
3.2.5超臨界流體色譜77
3.2.6毛細(xì)管電泳78
3.3同位素示蹤技術(shù)(Technologyofradioisotopetracer)81
3.3.1放射性同位素的探測82
3.3.2同位素技術(shù)在農(nóng)藥環(huán)境樣品研究中的應(yīng)用86
3.4其他近代分析、檢測新技術(shù)(Othernewtechnologyof
analysisanddetermination)92
3.4.1免疫分析法92
3.4.2傳感器法96
參考文獻97
第4章農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的滯留、遷移（Persistenceand
transferenceofpesticideinsoil）103
4.1農(nóng)藥滯留、遷移的基礎(chǔ)理論(Principleonpersistenceand
transferenceofpesticide)103
4.1.1農(nóng)藥滯留、遷移的物理化學(xué)原理103
4.1.2平衡吸附模型108
4.1.3表面沉淀117
4.1.4解吸118
4.2農(nóng)藥吸附餐迅降難芯糠椒(Researchmethodsfor
adsorptiondesorptionofpesticide)119
4.2.1吸附研究方法119
4.2.2脫附研究方法121
4.2.3影響吸附、脫附的因素121
4.2.4農(nóng)藥與土壤活性組分作用機理研究方法124
4.3農(nóng)藥與黏土菜的相互作用（Interactionbetween
pesticidewithclaywater）129
4.3.1作為吸附劑的土壤黏土129
4.3.2作為吸附質(zhì)的農(nóng)藥132
4.3.3吸附機理134
4.3.4水的影響137
4.4農(nóng)藥與土壤有機質(zhì)的相互作用（Interactionbetweenpesticide
withsoilorganicmatter）141
4.4.1作為吸附劑的土壤有機質(zhì)141
4.4.2吸附機理143
4.4.3農(nóng)藥的吸附146
4.5農(nóng)藥在土壤菜環(huán)境中的遷移（Transferenceofpesticidein
soilwaterenvironment）151
4.5.1遷移的基本理論152
4.5.2遷移的研究方法152
4.5.3常見農(nóng)藥在土壤中的遷移研究155
4.5.4農(nóng)藥遷移的控制155
4.6農(nóng)藥在環(huán)境中的揮發(fā)(Volatilizationofpesticideinenvironment)156
4.6.1農(nóng)藥揮發(fā)的基本因素156
4.6.2農(nóng)藥施撒時的揮發(fā)156
4.6.3農(nóng)藥在土壤中的揮發(fā)157
參考文獻160
第5章農(nóng)藥在環(huán)境中的水解(Hydrolysisofpesticideinenvironment)169
5.1農(nóng)藥在環(huán)境中的水解類型(Typeofpesticidehydrolysis
inenvironment)169
5.2水解反應(yīng)機理(Mechanismofhydrolysis)171
5.2.1親核取代反應(yīng)171
5.2.2親核?；〈磻?yīng)173
5.3水解反應(yīng)動力學(xué)(Kineticsofhydrolysis)173
5.3.1特定酸堿催化水解174
5.3.2pH的影響175
5.3.3溫度的影響177
5.3.4親核試劑的影響179
5.3.5其他因素的影響180
5.4典型農(nóng)藥在環(huán)境中的水解代謝(Hydrolysisoftypical
pesticidesinenvironment)181
5.4.1有機磷酸酯類農(nóng)藥181
5.4.2磺酰脲類農(nóng)藥184
5.4.3氨基甲酸酯類農(nóng)藥188
5.4.4擬除蟲菊酯類農(nóng)藥190
5.4.5三嗪類除草劑191
5.4.6酰胺類除草劑191
5.4.7單甲脒堿192
5.4.8滅幼脲193
5.4.9吡蟲啉195
參考文獻195
第6章農(nóng)藥在環(huán)境中的光降解（Photodegradationofpesticide
inenvironment）199
6.1光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)（Fundamentalsofphotochemicalreaction）199
6.1.1太陽輻射與光的吸收200
6.1.2光化學(xué)定律200
6.1.3光化學(xué)和熱化學(xué)201
6.2農(nóng)藥在環(huán)境中的光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)（Photochemicalkineticsof
pesticideinenvironment）202
6.2.1直接光解條件下的反應(yīng)動力學(xué)202
6.2.2間接光解反應(yīng)動力學(xué)203
6.3農(nóng)藥的光化學(xué)反應(yīng)實驗研究（Experimentalstudyof
pesticide’sphotochemicalreaction）203
6.3.1農(nóng)藥光解實驗研究的設(shè)計204
6.3.2光化學(xué)反應(yīng)的主要類型204
6.3.3農(nóng)藥光化學(xué)轉(zhuǎn)化的環(huán)境意義207
6.3.4影響農(nóng)藥光降解的因素207
6.4農(nóng)藥在水體和土壤中的光化學(xué)反應(yīng)(Photochemicalreactionof
pesticideinwaterandsoil)209
6.4.1農(nóng)藥在水體中的光解209
6.4.2農(nóng)藥在土壤中的光解213
6.4.3農(nóng)藥光解研究的意義219
6.5農(nóng)藥在自然環(huán)境中的光降解(Photochemicaldegradationof
pesticideinnaturalenvironment)219
6.5.1百菌清在自然環(huán)境中的光解220
6.5.2多菌靈的自然光解221
6.5.3農(nóng)藥雙氟磺草胺在自然水體和土壤中的光解221
6.5.4農(nóng)藥在自然環(huán)境中的催化光解221
6.6典型農(nóng)藥的光化學(xué)降解(Photochemicaldegradationof
typicalpesticides)223
6.6.1磺酰脲類除草劑223
6.6.2氨基甲酸酯類殺蟲劑224
6.6.3三氮苯類除草劑225
6.6.4有機磷類農(nóng)藥225
6.6.5有機氯農(nóng)藥227
6.6.6苯氧羧酸類除草劑228
6.6.7吡蟲啉229
6.6.8滅幼脲230
參考文獻232
第7章農(nóng)藥環(huán)境生物化學(xué)與毒理學(xué)（Environmentalbiochemistryand
toxicologyofpesticide）237
7.1土壤和水體中的微生物（Microorganismsinsoilandwater）237
7.1.1土壤中的微生物237
7.1.2水體中的微生物238
7.2農(nóng)藥對土壤中微生物的影響（Effectofthepesticideonthe
microorganismsinsoil）239
7.2.1農(nóng)藥對土壤微生物群落和數(shù)量的影響241
7.2.2農(nóng)藥對土壤生化過程的影響242
7.3土壤微生物對農(nóng)藥的降解作用（Biodegradationofthepesticide
insoil）245
7.3.1微生物降解農(nóng)藥的途徑246
7.3.2農(nóng)藥降解菌247
7.3.3土壤微生物對幾種典型農(nóng)藥的降解248
7.3.4降解酶及其基因的克隆與表達264
7.4農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)及其試驗（Environmentaltoxicology
andit’sassayofpesticides）266
7.4.1農(nóng)藥毒理學(xué)的主要研究內(nèi)容267
7.4.2農(nóng)藥毒性參數(shù)與毒性分級267
7.4.3農(nóng)藥毒作用機理268
7.4.4農(nóng)藥毒理學(xué)試驗方法275
7.5農(nóng)藥在植物體內(nèi)的代謝（Metabolismofpesticideinplant）279
7.5.1有機磷殺蟲劑279
7.5.2氨基甲酸酯類農(nóng)藥280
7.5.3擬除蟲菊酯類農(nóng)藥281
7.5.4磺酰脲類除草劑281
7.6農(nóng)藥在動物體內(nèi)的代謝（Metabolismofpesticideinanimal）285
7.6.1農(nóng)藥在動物體內(nèi)的吸收285
7.6.2農(nóng)藥在動物體內(nèi)的排泄285
7.6.3農(nóng)藥在動物體內(nèi)的代謝286
參考文獻293
第8章手性農(nóng)藥對映體的環(huán)境行為選擇性（Enantioselectivityof
chiralpesticideinenvironment）297
8.1分子結(jié)構(gòu)的不對稱與手性（Asymmetryofmoleculestructureand
chirality）297
8.1.1手性概念297
8.1.2異構(gòu)體分類298
8.1.3研究手性分子的意義299
8.2對映體的分離與分析（Separationandanalysisofenantiomers）300
8.2.1直接結(jié)晶拆分法300
8.2.2化學(xué)拆分法301
8.2.3生物拆分法301
8.2.4色譜法302
8.3手性農(nóng)藥在環(huán)境中的降解（Degradationofchiralpesticidesin
environment）317
8.3.1環(huán)境分析中對映異構(gòu)體混合物的定量方法318
8.3.2天然水體中微生物對手性污染物的選擇性降解319
8.3.3土壤和污水污泥中微生物對手性污染物的選擇性降解321
8.3.4手性污染物的氣菜交換過程行為322
8.3.5對映體降解的選擇性酶323
8.4手性農(nóng)藥在生物體的富集（Accumulationofchiralpesticidein
organism）328
8.4.1外消旋體的偏離329
8.4.2恒定的對映體分?jǐn)?shù)329
8.4.3手性富集模式330
8.4.4氯丹化合物的立體化學(xué)識別331
8.4.5外消旋體的屏蔽作用331
8.4.6手性富集過程332
8.4.7幾種典型農(nóng)藥在生物體內(nèi)的手性富集333
8.5手性農(nóng)藥的環(huán)境毒理學(xué)研究（Environmentaltoxicologyofchiral
pesticide）335
8.5.1有機磷農(nóng)藥335
8.5.2除蟲菊酯341
8.5.3三唑類344
8.5.4芳氧丙酸酯類344
參考文獻347
第9章農(nóng)藥在環(huán)境中的多介質(zhì)循環(huán)模型（Multimediamodelsof
pesticideinenvironment）355
9.1農(nóng)藥在環(huán)境中的多介質(zhì)過程介紹（Introductionof
multimediaprocessofpesticide）355
9.1.1多介質(zhì)模型的定義與建模的意義356
9.1.2多介質(zhì)環(huán)境模型的研究現(xiàn)狀及發(fā)展356
9.2農(nóng)藥在環(huán)境中的歸趨過程分析（Processinganalysisofpesticide
environmentalfate）357
9.2.1分配357
9.2.2遷移（混合并稀釋、平流和對流、擴散和彌散等）358
9.2.3轉(zhuǎn)化（光解、水解、生物降解和代謝轉(zhuǎn)化）358
9.3模型的構(gòu)建（Modelstructure）359
9.3.1歐拉，拉格朗日和擴散系統(tǒng)359
9.3.2用于“真實”和“評估”系統(tǒng)中的兩類模型360
9.3.3單室模型360
9.3.4擴展到多室模型362
9.3.5連接多個多介質(zhì)模型364
9.3.6濃度和逸度以及逸度級別Ⅰ～Ⅳ364
9.3.7對持久性和遠(yuǎn)距離傳輸?shù)脑u估367
9.4模型方程的建立（Modelequations）370
9.4.1均一介質(zhì)中的方程373
9.4.2非均一單元378
9.4.3其他注意事項381
9.5模型應(yīng)用舉例(ModelExamples)383
9.5.1農(nóng)藥的植物根區(qū)模型383
9.5.2其他模型390
參考文獻392
第10章土壤環(huán)境農(nóng)藥污染的修復(fù)技術(shù)(Remediationtechnologyof
pesticidecontaminatedsoils)397
10.1土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Environmentalqualitystandardforsoil)397
10.1.1相關(guān)概念397
10.1.2土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)及路線398
10.1.3我國的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)399
10.1.4國外的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)402
10.1.5污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)404
10.2物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)(Physicalandchemical
remediationtechniques)405
10.2.1物理修復(fù)技術(shù)405
10.2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)409
10.3生物修復(fù)技術(shù)(Biologicalremediationtechniques)413
10.3.1生物修復(fù)技術(shù)的總體介紹413
10.3.2農(nóng)藥污染土壤的動物修復(fù)技術(shù)418
10.3.3農(nóng)藥污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)418
10.3.4農(nóng)藥污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù)422
10.3.5生物修復(fù)技術(shù)在工程上的應(yīng)用425
10.3.6農(nóng)藥污染土壤的聯(lián)合修復(fù)技術(shù)426
10.4土壤農(nóng)藥污染的綜合防治技術(shù)(Comprehensivecontroltechniques
ofpesticidecontaminatedsoils)428
10.4.1綜合防治病蟲害，降低農(nóng)藥用量428
10.4.2合理使用農(nóng)藥，控制污染源429
10.4.3發(fā)展生物農(nóng)藥430
參考文獻431
附錄1劉維屏教授研究組在農(nóng)藥環(huán)境化學(xué)方面已發(fā)表的主要論文
目錄435
附錄2有關(guān)農(nóng)藥信息的主要網(wǎng)站445
索引449