达草呋是一种农用除草剂,常温常压下为白色固体粉末,它以其能够控制多种作物(包括大豆、花生、棉花和甘蔗)中广泛的禾本科杂草和阔叶杂草而闻名,其特殊性质包括较长的残留活性和对哺乳动物的低毒性。达草呋在杂草防治中起着关键作用,有助于提高作物产量和改善农业生产力,它可通过抑制八氢番茄红素去饱和酶活性来阻断类胡萝卜素生物合成。

图1 达草呋的化学结构式
矿化降解
达草呋是一种在农田中广泛使用的优良除草剂。然而,过量添加或未溶解的诺氟草酮(其在25 °C下的最大溶解度为28 mg/L)会进入水生环境,并因其高浓度而产生不良影响。为避免这些危害,研究人员采用可见光辅助光催化装置,并与42 kHz超声浴式超声波发生器联用,以实现达草呋的完全矿化。研究中使用了TiO₂、ZnO以及载金氧化锌纳米催化剂来考察达草呋的矿化效果。在所采用的各种纳米催化剂中,Au/ZnO在声光催化去除诺氟草酮方面表现出最高的效率。诺氟草酮的矿化效率顺序为:声光催化 > 声催化 > 光催化。声光催化降解过程表现出协同加成效应。采用高效液相色谱(HPLC)和液相色谱-质谱联用(LCMS)分析对矿化过程中产生的各种中间体进行了鉴定。通过LCMS分析,共识别出四种准分子离子峰及多种中间体,这清楚地表明声光催化降解过程经由多条不同的分解途径进行。最后,研究人员提出了达草呋声光催化矿化的合理反应机制。[1]
危害性说明
在众多除草剂中,达草呋是一种漂白性、苗前选择型除草剂,自1974年起已在农田中投入使用(Ahrens, 1994)。达草呋在土壤中是一种持久性污染物,不易被自然矿化,并会逐渐发生解吸,这一过程取决于农业环境条件(Morillo et al., 2004)。当达草呋施用于农田时,实际上只有极少量参与杂草防除,大部分则进入环境中,造成土壤和水体污染。
参考文献
[1] Sathishkumar P, Mangalaraja R V, Rozas O, et al. Sonophotocatalytic mineralization of Norflurazon in aqueous environment[J]. Chemosphere, 2016, 146: 216-225.