农药环境化学

　　本书从化学热力学和化学动力学的基本理论及农药环境样品的近代分析实验技术出发，抓住农药环境污染的特点，对农药在土壤环境中的滞留、迁移，农药在环境中的水解和光降解，农药环境生物化学与毒理学等方面的研究进行了全方位的介绍与讨论，特别是对手性农药对映体环境行为差异性的研究方法与成果作了全面、深入的介绍。该书同时对农药在环境中的多介质循环模型作了论述，并阐述了农药污染的生物及化学修复技术和综合防治措施。本书的特色为：①形成较为完整的、系统的学科体系。②注重研究的新技术与新成果。③在农药的物理、化学修复技术中主要介绍化学修复剂的亲核取代机制；在生物修复中介绍生物？不？学修复技术等等。总之，本书是以较系统、完整的学科体系和最新的研究成果来编织全书的。本书作为一本专著，其主要读者对象是从事环境化学、分析化学、环境生物学、农业环境保护、农业化学、土壤化学等研究的专业人员、教师、研究生及高年级本科生及相关专业的教材或参考用书。

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目录
Contents
第1章绪论（Introduction）1
1.1农药发展概况（Surveyofpesticidedevelopment）1
1.1.1农药发展的三个时代2
1.1.2滴滴涕的功与过2
1.1.3现代农药的发展与使用4
1.2农药与环境（Pesticideandenvironment）6
1.2.1农药对空气的污染6
1.2.2农药对水体的污染6
1.2.3农药对土壤的污染7
1.2.4农药的急性毒性8
1.2.5农药的慢性毒性8
1.2.6农药与其环境因素相互作用的复杂性11
参考文献11
第2章农药环境物理化学和生物化学参数（Physicalandbiological
parametersofpesticide）13
2.1农药的酸常数和碱常数（Acidityandbasicityconstantsofpesticide）13
2.1.1酸碱强度14
2.1.2Ka的实验测定方法15
2.1.3Ka的估算方法16
2.2农药的蒸气压(Vaporpressureofpesticide)17
2.2.1热力学函数关系18
2.2.2其他气体对蒸气压的影响19
2.2.3分子间的作用对蒸气压的影响20
2.2.4蒸气压的实验测定20
2.2.5蒸气压的估算方法21
2.3农药在水中的溶解度(Solubilityinwaterofpesticide)22
2.3.1影响农药在水中溶解度的因素23
2.3.2溶解度的测定方法24
2.3.3溶解度的估算25
2.4正辛醇/水分配系数(nOctanolwaterpartitionconstant)27
2.4.1Kow的环境意义28
2.4.2Kow值的实验测定方法28
2.4.3Kow值的估算方法31
2.4.4农药Kow值与其他环境参数的相关性32
2.5农药的环境生物化学与毒理学参数(Environmentalbiochemistryand
toxicologyconstantsofpesticide)34
2.5.1生物富集因子34
2.5.2农药生物降解速率常数35
2.5.3农药的一般毒性35
2.5.4农药对人类的毒性39
2.5.5农药对水生生物的毒性40
2.5.6农药对陆生生物的毒性41
参考文献43
第3章农药环境样品的近代分析、检测技术(Analysisand
determinationofpesticideinenvironment)45
3.1样品准备的新技术(Newtechnologyofsampling)45
3.1.1固相萃取45
3.1.2固相微萃取48
3.1.3超临界流体萃取49
3.1.4微波萃取52
3.1.5基质固相分散53
3.1.6膜萃取56
3.1.7加速溶剂萃取57
3.2色谱技术(Technologyofchromatography)58
3.2.1基本概念58
3.2.2检测器的基本性能参数62
3.2.3气相色谱63
3.2.4高效液相色谱69
3.2.5超临界流体色谱77
3.2.6毛细管电泳78
3.3同位素示踪技术(Technologyofradioisotopetracer)81
3.3.1放射性同位素的探测82
3.3.2同位素技术在农药环境样品研究中的应用86
3.4其他近代分析、检测新技术(Othernewtechnologyof
analysisanddetermination)92
3.4.1免疫分析法92
3.4.2传感器法96
参考文献97
第4章农药在土壤环境中的滞留、迁移（Persistenceand
transferenceofpesticideinsoil）103
4.1农药滞留、迁移的基础理论(Principleonpersistenceand
transferenceofpesticide)103
4.1.1农药滞留、迁移的物理化学原理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农药吸附餐迅降难芯糠椒(Researchmethodsfor
adsorptiondesorptionofpesticide)119
4.2.1吸附研究方法119
4.2.2脱附研究方法121
4.2.3影响吸附、脱附的因素121
4.2.4农药与土壤活性组分作用机理研究方法124
4.3农药与黏土菜的相互作用（Interactionbetween
pesticidewithclaywater）129
4.3.1作为吸附剂的土壤黏土129
4.3.2作为吸附质的农药132
4.3.3吸附机理134
4.3.4水的影响137
4.4农药与土壤有机质的相互作用（Interactionbetweenpesticide
withsoilorganicmatter）141
4.4.1作为吸附剂的土壤有机质141
4.4.2吸附机理143
4.4.3农药的吸附146
4.5农药在土壤菜环境中的迁移（Transferenceofpesticidein
soilwaterenvironment）151
4.5.1迁移的基本理论152
4.5.2迁移的研究方法152
4.5.3常见农药在土壤中的迁移研究155
4.5.4农药迁移的控制155
4.6农药在环境中的挥发(Volatilizationofpesticideinenvironment)156
4.6.1农药挥发的基本因素156
4.6.2农药施撒时的挥发156
4.6.3农药在土壤中的挥发157
参考文献160
第5章农药在环境中的水解(Hydrolysisofpesticideinenvironment)169
5.1农药在环境中的水解类型(Typeofpesticidehydrolysis
inenvironment)169
5.2水解反应机理(Mechanismofhydrolysis)171
5.2.1亲核取代反应171
5.2.2亲核酰基取代反应173
5.3水解反应动力学(Kineticsofhydrolysis)173
5.3.1特定酸碱催化水解174
5.3.2pH的影响175
5.3.3温度的影响177
5.3.4亲核试剂的影响179
5.3.5其他因素的影响180
5.4典型农药在环境中的水解代谢(Hydrolysisoftypical
pesticidesinenvironment)181
5.4.1有机磷酸酯类农药181
5.4.2磺酰脲类农药184
5.4.3氨基甲酸酯类农药188
5.4.4拟除虫菊酯类农药190
5.4.5三嗪类除草剂191
5.4.6酰胺类除草剂191
5.4.7单甲脒碱192
5.4.8灭幼脲193
5.4.9吡虫啉195
参考文献195
第6章农药在环境中的光降解（Photodegradationofpesticide
inenvironment）199
6.1光化学反应基础（Fundamentalsofphotochemicalreaction）199
6.1.1太阳辐射与光的吸收200
6.1.2光化学定律200
6.1.3光化学和热化学201
6.2农药在环境中的光化学反应动力学（Photochemicalkineticsof
pesticideinenvironment）202
6.2.1直接光解条件下的反应动力学202
6.2.2间接光解反应动力学203
6.3农药的光化学反应实验研究（Experimentalstudyof
pesticide’sphotochemicalreaction）203
6.3.1农药光解实验研究的设计204
6.3.2光化学反应的主要类型204
6.3.3农药光化学转化的环境意义207
6.3.4影响农药光降解的因素207
6.4农药在水体和土壤中的光化学反应(Photochemicalreactionof
pesticideinwaterandsoil)209
6.4.1农药在水体中的光解209
6.4.2农药在土壤中的光解213
6.4.3农药光解研究的意义219
6.5农药在自然环境中的光降解(Photochemicaldegradationof
pesticideinnaturalenvironment)219
6.5.1百菌清在自然环境中的光解220
6.5.2多菌灵的自然光解221
6.5.3农药双氟磺草胺在自然水体和土壤中的光解221
6.5.4农药在自然环境中的催化光解221
6.6典型农药的光化学降解(Photochemicaldegradationof
typicalpesticides)223
6.6.1磺酰脲类除草剂223
6.6.2氨基甲酸酯类杀虫剂224
6.6.3三氮苯类除草剂225
6.6.4有机磷类农药225
6.6.5有机氯农药227
6.6.6苯氧羧酸类除草剂228
6.6.7吡虫啉229
6.6.8灭幼脲230
参考文献232
第7章农药环境生物化学与毒理学（Environmentalbiochemistryand
toxicologyofpesticide）237
7.1土壤和水体中的微生物（Microorganismsinsoilandwater）237
7.1.1土壤中的微生物237
7.1.2水体中的微生物238
7.2农药对土壤中微生物的影响（Effectofthepesticideonthe
microorganismsinsoil）239
7.2.1农药对土壤微生物群落和数量的影响241
7.2.2农药对土壤生化过程的影响242
7.3土壤微生物对农药的降解作用（Biodegradationofthepesticide
insoil）245
7.3.1微生物降解农药的途径246
7.3.2农药降解菌247
7.3.3土壤微生物对几种典型农药的降解248
7.3.4降解酶及其基因的克隆与表达264
7.4农药的环境毒理学及其试验（Environmentaltoxicology
andit’sassayofpesticides）266
7.4.1农药毒理学的主要研究内容267
7.4.2农药毒性参数与毒性分级267
7.4.3农药毒作用机理268
7.4.4农药毒理学试验方法275
7.5农药在植物体内的代谢（Metabolismofpesticideinplant）279
7.5.1有机磷杀虫剂279
7.5.2氨基甲酸酯类农药280
7.5.3拟除虫菊酯类农药281
7.5.4磺酰脲类除草剂281
7.6农药在动物体内的代谢（Metabolismofpesticideinanimal）285
7.6.1农药在动物体内的吸收285
7.6.2农药在动物体内的排泄285
7.6.3农药在动物体内的代谢286
参考文献293
第8章手性农药对映体的环境行为选择性（Enantioselectivityof
chiralpesticideinenvironment）297
8.1分子结构的不对称与手性（Asymmetryofmoleculestructureand
chirality）297
8.1.1手性概念297
8.1.2异构体分类298
8.1.3研究手性分子的意义299
8.2对映体的分离与分析（Separationandanalysisofenantiomers）300
8.2.1直接结晶拆分法300
8.2.2化学拆分法301
8.2.3生物拆分法301
8.2.4色谱法302
8.3手性农药在环境中的降解（Degradationofchiralpesticidesin
environment）317
8.3.1环境分析中对映异构体混合物的定量方法318
8.3.2天然水体中微生物对手性污染物的选择性降解319
8.3.3土壤和污水污泥中微生物对手性污染物的选择性降解321
8.3.4手性污染物的气菜交换过程行为322
8.3.5对映体降解的选择性酶323
8.4手性农药在生物体的富集（Accumulationofchiralpesticidein
organism）328
8.4.1外消旋体的偏离329
8.4.2恒定的对映体分数329
8.4.3手性富集模式330
8.4.4氯丹化合物的立体化学识别331
8.4.5外消旋体的屏蔽作用331
8.4.6手性富集过程332
8.4.7几种典型农药在生物体内的手性富集333
8.5手性农药的环境毒理学研究（Environmentaltoxicologyofchiral
pesticide）335
8.5.1有机磷农药335
8.5.2除虫菊酯341
8.5.3三唑类344
8.5.4芳氧丙酸酯类344
参考文献347
第9章农药在环境中的多介质循环模型（Multimediamodelsof
pesticideinenvironment）355
9.1农药在环境中的多介质过程介绍（Introductionof
multimediaprocessofpesticide）355
9.1.1多介质模型的定义与建模的意义356
9.1.2多介质环境模型的研究现状及发展356
9.2农药在环境中的归趋过程分析（Processinganalysisofpesticide
environmentalfate）357
9.2.1分配357
9.2.2迁移（混合并稀释、平流和对流、扩散和弥散等）358
9.2.3转化（光解、水解、生物降解和代谢转化）358
9.3模型的构建（Modelstructure）359
9.3.1欧拉，拉格朗日和扩散系统359
9.3.2用于“真实”和“评估”系统中的两类模型360
9.3.3单室模型360
9.3.4扩展到多室模型362
9.3.5连接多个多介质模型364
9.3.6浓度和逸度以及逸度级别Ⅰ～Ⅳ364
9.3.7对持久性和远距离传输的评估367
9.4模型方程的建立（Modelequations）370
9.4.1均一介质中的方程373
9.4.2非均一单元378
9.4.3其他注意事项381
9.5模型应用举例(ModelExamples)383
9.5.1农药的植物根区模型383
9.5.2其他模型390
参考文献392
第10章土壤环境农药污染的修复技术(Remediationtechnologyof
pesticidecontaminatedsoils)397
10.1土壤环境质量标准(Environmentalqualitystandardforsoil)397
10.1.1相关概念397
10.1.2土壤环境质量标准的制定依据及路线398
10.1.3我国的土壤环境质量标准399
10.1.4国外的土壤环境质量标准402
10.1.5污染土壤修复标准404
10.2物理、化学修复技术(Physicalandchemical
remediationtechniques)405
10.2.1物理修复技术405
10.2.2化学修复技术409
10.3生物修复技术(Biologicalremediationtechniques)413
10.3.1生物修复技术的总体介绍413
10.3.2农药污染土壤的动物修复技术418
10.3.3农药污染土壤的植物修复技术418
10.3.4农药污染土壤的微生物修复技术422
10.3.5生物修复技术在工程上的应用425
10.3.6农药污染土壤的联合修复技术426
10.4土壤农药污染的综合防治技术(Comprehensivecontroltechniques
ofpesticidecontaminatedsoils)428
10.4.1综合防治病虫害，降低农药用量428
10.4.2合理使用农药，控制污染源429
10.4.3发展生物农药430
参考文献431
附录1刘维屏教授研究组在农药环境化学方面已发表的主要论文
目录435
附录2有关农药信息的主要网站445
索引449