新型新烟碱类杀虫剂吡虫啉在水环境中的降解与生态风险：动力学、光解与水解途径、作用机制及代谢产物毒性评估

《Pesticide Biochemistry and Physiology》：Degradation and ecological risk of a novel neonicotinoid insecticide imidaclothiz in aquatic environments: Kinetics, photodegradation and hydrolysis pathways, mechanism and metabolites toxicity evaluation

【编辑推荐】本研究系统揭示了新型新烟碱类杀虫剂吡虫啉（IMT）在水环境中的降解特性：其水解过程不受温度、pH和金属离子影响，在太湖水体中半衰期达72-187天，生物降解是主要途径。通过电子自旋共振（ESR）和密度泛函理论（DFT）证实1O2和·OH主导光解过程，高分辨质谱（HRMS）鉴定出氧化代谢物M217对水生生物毒性高于母体化合物，为农药风险评估提供重要理论依据。

　　

Highlight

新烟碱类杀虫剂是全球使用最广泛的杀虫剂之一，目前已获准在120个国家140多种作物上使用（Liu等，2022）。主要包括四代产品：第一代氯代吡啶类（imidacloprid和thiacloprid）、第二代氯代噻唑类（imidaclothiz和thiamethoxam）、第三代呋喃类（dinotefuran）和第四代亚砜亚胺类（sulfoxaflor）（Wang等，2018）。由于其精准靶向和广谱特性...

Discussion

研究发现吡虫啉（IMT）作为第二代新烟碱类化合物，其分子中噁二唑环上的电子供体基团（-NH-）因最大静电势易发生氧化反应。通过高分辨质谱（HRMS）鉴定出光解产物M217对水生生物的急性毒性显著高于母体化合物，而慢性毒性实验显示IMT及其降解产物对鱼类、水蚤和绿藻均具有持续危害。

Conclusion

本研究证实光照是水体中吡虫啉降解的关键途径，¹O₂和·OH自由基在光解过程中起核心作用。值得注意的是，其氧化代谢产物的生态风险可能超过母体化合物，这为制定新烟碱类农药的水环境安全阈值提供了突破性依据。