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本文对C<,2>N<,2>及其降解产物氰化氢(HCN)在谷物和土壤中的残留分析方法、吸附与解吸附、残留动态及归宿进行了研究。
(1)建立了NPD作检测器,溶剂顶空、微波辐射和洗提一冷捕捉气相色谱法测定谷物和土壤中C<,2>N<,2>和HCN残留量的分析方法。在给定的色谱条件下,C<,2>N<,2>和HCN可很好地分离。溶剂顶空法和微波辐射法检出C<,2>N<,2>和HCN的限量分别为0.0012 mg/L和0.0010 mg/L,方法精密度高,操作简便,适用于谷物和土壤中C<,2>N<,2>和HCN残留量分析。洗提一冷捕捉法检出C<,2>N<,2>和HCN的限量分别为0.045 mg/L和0.030 mg/L,但方法精密度低于顶空法,且C<,2>N<,2>在丙酮中易发生降解。同时在溶剂顶空法中,还讨论了不同提取基质与温度对C<,2>N<,2>和HCN在密闭系统顶空的分配与稳定性,以及提取时间对提取效果的影响,并对微波辐射法的能量设置和洗提一冷捕捉法的加热提取时间等进行了探讨。
(2)对C<,2>N<,2>和HCN在谷物中的吸附、解吸附与残留规律研究结果表明,C<,2>N<,2>和HCN在小麦、大麦、玉米、高梁和稻谷等5种谷物的顶空衰减比PH<,3>快。薰蒸后1 h,90%以上的C<,2>N<,2>和HCN被谷物吸附,其中对}tCN的吸附强于C<,2>N<,2>。5种谷物对C<,2>N<,2>和HCN的吸附存在差异,其中稻谷吸附能力最强,其它依次为高梁、玉米、大麦和小麦。与PH<,3>比较,在谷物中C<,2>N<,2>和HCN残留的解吸附较为缓慢且在谷物间存在差异。薰蒸2 d的未通风试样,HCN释放至顶空的浓度以小麦最高,其它依次为高梁、玉米和大麦,稻谷释放量最低;C<,2>N<,2>在小麦和大麦中解吸附始终高于高梁、稻谷和玉米。与PH<,3>比较,14CN在谷物中具有较高的残留水平,用50 mg/L HCN薰薰2 d的小麦、大麦、玉米、高梁和稻谷,在通风后16 d残留量仍分别达1.82 mg/kg、3.40 mg/kg、7.25mg/kg、2.69 mg/kg和2.48 mg/kg,半衰期分别为2.53、2.62、2.45、2.63和4.08d。C<,2>N<,2>在谷物中易发生降解,在5种谷物中的残留水平较低。C<,2>N<,2>的降解产物HCN在谷物中解吸附缓慢,其衰减规律与直接用HCN薰蒸的结果相一致。
对C<,2>N<,2>和HCN在土壤中的吸附与残留动态研究结果表明,土壤对C<,2>N<,2>和HCN有较强的吸附能力,在薰蒸的前24 h对C<,2>N<,2>的吸附略差于HCN,而在薰蒸后24~48 h强于HCN。水分对C<,2>N<,2>和HCN吸附有一定影响,土壤中的水分有利于HCN的吸附但对C<,2>N<,2>影响较小,同时水分可加速C<,2>N<,2>和HCN的相互转化。C<,2>N<,2>和HCN在密闭系统土壤中衰减较慢, C<,2>N<,2>及其降解产物HCN (C<,2>N<,2>+HCN)与14CN及其转化产物C<,2>N<,2>(HCN+C<,2>N<,2>)的半衰期分别为6.79 d和6.02 d。未灭菌土壤对C<,2>N<,2>和HCN吸附略强于灭菌土壤,HCN在未灭菌土壤中衰减略快于灭菌土壤,C<,2>N<,2>在2处理土壤中的衰减水平接近。在通风条件下,C<,2>N<,2>+HCN在用HCN薰蒸的灭菌土壤和未灭菌土壤、用C<,2>N<,2>薰蒸的灭菌土壤和未灭菌土壤4个处理的半衰期分别为0.52、0.69、1.12和1.81d。粘土对C<,2>N<,2>和HCN吸附强于沙土,C<,2>N<,2>和HCN在沙土中衰减快于粘土。在通风条件下,C<,2>N<,2>+HCN在用HCN薰蒸沙土和粘土、用C<,2>N<,2>薰蒸沙土和粘土4个处理的半衰期分别为0.56、0.98、0.96和1.10d。
(3)C<,2>N<,2>在缓冲溶液中不稳定,在高pH值缓冲溶液中降解快于低pH值,暴露48 h均未检出C<,2>N<,2>,其中0.92%~8.25%转化为HCN,8.47%~17.93%转化为NH<,4><->,未检出NO<,3><->和NO<,2><->。HCN在不同缓冲溶液和水中较为稳定,暴露48 h在气相和液相中的回收率在80%左右,其中小于0.5%转化为NH<,4><->,未检出C<,2>N<,2>、NO<,3><->和NO<,2><->。C<,2>N<,2>在谷物中可降解为NH<,3>和HCN,同时产生少量的NO<,3><->和NO<,2><->,但谷物间降解量存在差异。HCN在谷物中可降解为NH<,3>、NO<,3><->和NO<,2><->,谷物间降解量也存在差异,在5种谷物中均未检出C<,2>N<,2>。C<,2>N<,2>在土壤中可降解为HCN、NH<,4><->和NO<,3><->,HCN在土壤中可降解为C<,2>N<,2>、NH<,4><->和NO<,3><->,但均未检出NO<,2><->。