黃曉麗，黃麗，高磊，陳中祥，王鵬，覃東立,2,*

1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所，哈爾濱 150070 2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點實驗室，北京 100141

除草劑(herbicide)是一類用于選擇性地消滅或抑制植物生長的農(nóng)藥。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的除草劑具有毒性低和半衰期短的特點，但由于其使用量大且使用頻率高，導(dǎo)致了其在環(huán)境中的“持續(xù)性”存在。除草劑類污染物已成為全球最普遍的有機污染物之一，主要來自于農(nóng)田退水、地表徑流和生產(chǎn)除草劑的工廠廢水排放等。不同區(qū)域的土壤/沉積物、地表水和地下水中均檢測到了這類污染物的存在[1-3]，而此類污染物導(dǎo)致的環(huán)境問題是當前國際上環(huán)境污染防治的焦點。三嗪類(阿特拉津、撲草凈等)、酰胺類(乙草胺、丙草胺等)和取代雜環(huán)類(惡草酮等)農(nóng)藥是我國用量較大的除草劑。我國東遼河流域旱田區(qū)地表水體中阿特拉津的濃度為9.71 μg·L-1，非旱田區(qū)地表水體中的濃度為8.85 μg·L-1[4]；東北地區(qū)水源水中乙草胺的最大濃度為1 054.90 ng·L-1[5]；我國重點流域地表水2013—2014年間檢測到的乙草胺最大殘留濃度為579.90 ng·L-1，惡草酮最大殘留濃度為32.60 ng·L-1[6]，某地淡水養(yǎng)殖池塘表層水體中阿特拉津、丙草胺、丁草胺和乙草胺的檢出率為100%，最大殘留量為1 671.30 ng·L-1[7]。除草劑類污染物對水生生態(tài)環(huán)境中的魚類、浮游生物及水生植物等具有一定毒性，例如，高濃度酰胺類除草劑會抑制銅綠微囊藻的生長，且該影響存在明顯的滯后效應(yīng)和劑量-效應(yīng)關(guān)系[8]；10%惡唑酰草胺乳油和13%惡草酮乳油對斑馬魚和羊角月牙藻的毒性分別為中毒和高毒[9]；阿特拉津脅迫60 d對菹草和穗花狐尾藻的生長均具有顯著抑制作用[10]?？傮w而言，上述除草劑在我國地表水環(huán)境中普遍存在并具有潛在生態(tài)風險。

水體中的有機污染物可通過水生植物轉(zhuǎn)移或吸收固定、根系微生物作用等方式被去除。濕地植物或水生植物的吸附和吸收作用在緩解和消除農(nóng)藥面源污染的過程中發(fā)揮著重要的作用[11]。濕地植物的存在能夠吸附甲基對硫磷[12]和毒死蜱[13]，限制其從水相轉(zhuǎn)移至固相中。國內(nèi)外學(xué)者對水生植物去除農(nóng)藥的能力進行了相關(guān)的研究，證實鳳眼蓮可提高水溶液中甲基對硫磷、乙硫磷、三氯殺螨醇和三氟氯氰菊酯的降解速度[14-15]；水蔥、香蒲和石菖蒲均能顯著促進水溶液中樂果的降解，去除能力為水蔥>香蒲>石菖蒲[16]；水生鳶尾、水蔥和菖蒲水培系統(tǒng)中毒死蜱的去除率顯著高于無植物對照[17]；虉草[18]、香蒲[19]和蘆葦[20]等水生植物均被證明可以吸附和吸收農(nóng)藥；菹草和穗花狐尾藻體內(nèi)的谷胱甘肽對阿特拉津及其產(chǎn)生的活性氧具有一定去除作用，并通過合成共軛物來緩解阿特拉津?qū)Τ了参锏亩竞10]。

蕹菜，俗稱空心菜，其耐受性強、生長迅速、根系發(fā)達，對土壤或水體中氮、磷、重金屬和有機物等污染物去除效果顯著[21-22]，已被廣泛應(yīng)用于污染土壤或水體的修復(fù)。本研究結(jié)合實際情況，以目前國內(nèi)普遍使用的丙草胺、丁草胺和惡草酮3種除草劑為研究對象，采用靜態(tài)水培法，考察了3種除草劑水溶液中空心菜的生長狀況，監(jiān)測了空心菜-水體系中3種除草劑濃度的梯度變化。在此基礎(chǔ)上，研究了空心菜促進除草劑去除的動力學(xué)過程，旨在為有機污染水體修復(fù)提供參考數(shù)據(jù)及科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 實驗材料

實驗植物為大葉白?？招牟耍招牟朔N子在無污染物的溫室條件下土培培養(yǎng)4周以上。選取長勢一致、生長良好的土培植株(徑高15.62 cm±3.43 cm)，用去離子水洗凈根部，然后移入無污染的霍格蘭氏營養(yǎng)液中預(yù)培養(yǎng)7 d，待長出新根后開始實驗[23]。

7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(安捷倫科技有限公司，美國)；N-EVAPTM 112氮吹儀(Organomation Associate公司，美國)；PB 602-N電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司，中國)；KQ 700E超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司，中國)；Syncore多樣品定量濃縮/平行蒸發(fā)儀(瑞士步琦有限公司，瑞士)。XEVO TQ-S超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀(沃特世科技有限公司，美國)，配有ESI離子源；Infinity 5010氮氣發(fā)生器(畢克氣體儀器貿(mào)易有限公司，英國)；ASE350加速溶劑萃取儀(賽默飛世爾科技有限公司，美國)；Milli-Q超純水機(密理博有限公司，美國)。丙草胺和丁草胺標準品均購自國家標準物質(zhì)研究中心；惡草酮標準品溶液濃度為100 μg·mL-1，購自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所。二氯甲烷、乙腈、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯和甲醇均為質(zhì)譜純，購自上海安譜實驗科技股份有限公司；無水硫酸鈉(650 ℃烘烤2 h)和霍格蘭氏營養(yǎng)液配制所用的試劑均為分析純，購自國藥化學(xué)試劑有限公司。

1.2 實驗設(shè)計

根據(jù)除草劑在田間施用濃度，農(nóng)藥濃度設(shè)置50、100、250、500和1 000 μg·L-1。在燒杯中加入2.0 L含不同濃度農(nóng)藥的霍格蘭氏營養(yǎng)液，移入經(jīng)過預(yù)培養(yǎng)長勢一致的水培空心菜植株，在室內(nèi)臨窗自然光條件下培養(yǎng)。為了避免微生物對實驗結(jié)果的影響，培養(yǎng)液中加入10 mg·L-1氨芐青霉素。每個濃度設(shè)置不加植物只加農(nóng)藥的空白對照，考察水溶液中受試農(nóng)藥的自然降解情況，對比分析植物對水溶液中受試農(nóng)藥的去除情況；設(shè)置不加農(nóng)藥只加植物的對照組，以對比植物在有無農(nóng)藥條件下的生長狀況，每個處理組設(shè)3個平行。調(diào)節(jié)各實驗組營養(yǎng)液初始pH為6.8±0.3。每24 h向各處理組添加配制好的營養(yǎng)液并混合均勻，保持培養(yǎng)液體積不變。實驗過程中，分別在培養(yǎng)0、1、2、3、5、7、10和16 d采集水體樣品，測定水體中農(nóng)藥殘留濃度，比較空心菜對不同農(nóng)藥的去除效果并進行動力學(xué)分析。在培養(yǎng)第17天取出植物，測定空心菜不同組織部位中3種農(nóng)藥的殘余量。

1.3 水溶液中除草劑殘留分析

取5 mL采集的水樣，過膜，稀釋，使用PEP小柱富集。PEP小柱依次用5 mL甲醇和超純水活化。富集好的小柱使用10 mL丙酮和5 mL二氯甲烷洗脫，洗脫液經(jīng)無水硫酸鈉脫水后氮吹，正己烷定容至1 mL，過0.22 μm濾膜，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對溶液中的乙草胺和丙草胺定量分析[24]。取1 mL采集的水樣，稀釋后濾紙過濾，使用HLB固相萃取小柱富集。HLB固相萃取小柱依次用2 mL甲醇和超純水活化。富集好的小柱使用1.0 mL的體積分數(shù)為3%的甲醇水溶液和1.0 mL乙腈洗脫，氮吹，定容至1 mL，過0.22 μm濾膜，利用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析惡草酮的濃度[25]。

1.4 空心菜體內(nèi)除草劑殘留分析

稱取剪碎的空心菜樣品5 g(精確至0.001 g)，與5 mL超純水、2 g NaCl和10 mL乙腈混勻，旋渦2 min后超聲萃取2 h，再加入10 mL二氯甲烷，旋渦2 min后離心收集上清液。使用弗羅里硅土固相柱富集，10 mL二氯甲烷和正己烷混合液(V∶V=1∶9)洗脫，洗脫液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至約0.5 mL，加正己烷定容至1 mL，過0.22 μm濾膜，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀定量分析乙草胺和丙草胺的濃度。準確稱取剪碎的空心菜樣品5 g(精確至0.001 g)，加20 mL環(huán)己烷和乙酸乙酯混合液(V∶V=1∶2)，渦旋2 min后超聲萃取10 min。采用C18固相萃取柱對樣品進行凈化處理，流動相定容，利用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析惡草酮的濃度。

1.5 質(zhì)量控制

為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和真實性，從玻璃儀器的清洗、采樣介質(zhì)前處理到樣品的采集、保存和萃取等全過程都嚴格按照美國環(huán)境保護局(US EPA)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制(QA/QC)要求進行操作和監(jiān)控。檢測過程中加入平行樣品和溶劑空白樣品，進行加標回收率檢測。經(jīng)檢驗，溶劑空白樣品中目標化合物濃度絕大多數(shù)低于檢測限；水體中農(nóng)藥的平均回收率為72%～114%，相對標準偏差(RSD)為4.0%～13.5%；植物中農(nóng)藥的平均回收率為70%～119%，RSD為1.5%～14.6%。方法對水體中農(nóng)藥的檢出限：丙草胺2 ng·L-1，丁草胺2 ng·L-1，惡草酮0.15 ng·L-1。植物中農(nóng)藥的檢出限：惡草酮、丙草胺和丁草胺均為0.5 μg·kg-1。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用相對生長速率(RGR)(d-1)來衡量空心菜經(jīng)不同濃度農(nóng)藥培養(yǎng)前后的生長狀況[26]。

RGR=(lnW2-lnW1)/t

式中：W1和W2分別為第1次和第2次測定時的植物干重(g)，t為2次測定間隔的時間。

數(shù)據(jù)采用平均值±標準差表示，運用SPSS 20.0中的單因素方差分析(One way ANOVA)對不同濃度除草劑對空心菜生物量變化及其吸收累積差異性進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果(Results)

2.1 空心菜在3種除草劑溶液中的生長情況

水培條件下，在不同濃度的丙草胺和丁草胺溶液中空心菜均能正常生長，在16 d的培養(yǎng)中長勢良好，生長旺盛(表1)，單株植物的平均莖葉生物量和總生物量均在50 μg·L-1水溶液中達到最高值。其中，平均莖葉生物量分別為1.73 g和2.23 g，平均總生物量分別為2.34 g和2.96 g。不同濃度的丙草胺和丁草胺溶液培養(yǎng)下，空心菜的平均莖葉生物量、根生物量和總生物量均具有顯著性差異(P<0.05)。在50～100 μg·L-1丙草胺溶液中培養(yǎng)下，空心菜3種生物量均高于對照組，但不具有顯著性差異(P>0.05)；較高濃度(250～1 000 μg·L-1)丙草胺溶液抑制了空心菜的生長，平均根生物量和總生物量均顯著低于對照組(P<0.05)。低濃度(50～100 μg·L-1)丁草胺溶液促進了空心菜的生長，3種生物量均顯著高于對照組(P<0.05)；高濃度(500～1 000 μg·L-1)丁草胺溶液抑制了空心菜的生長，3種生物量均低于對照組，其中根生物量與對照組具有顯著性差異(P<0.05)。

在50 μg·L-1惡草酮水溶液中，單株植物的平均莖葉生物量和總生物量達到最大值，分別為1.74 g和1.89 g。較高濃度惡草酮溶液(≥250 μg·L-1)培養(yǎng)下，空心菜在實驗初期就出現(xiàn)枯黃現(xiàn)象，并逐漸枯萎死亡；在較低濃度(≤100 μg·L-1)的惡草酮溶液中，空心菜初期能夠正常生長，但實驗?zāi)┢诔霈F(xiàn)枯黃現(xiàn)象，部分死亡。在不同濃度(50 μg·L-1和100 μg·L-1)惡草酮溶液培養(yǎng)下，空心菜的平均莖葉生物量、根生物量和總生物量均具有顯著性差異(P<0.05)。低濃度(50～100 μg·L-1)惡草酮溶液即可抑制空心菜的生長，根生物量和總生物量均顯著低于對照組(P<0.05)。相同除草劑濃度下，空心菜的總生物量由大到小的順序為丁草胺>丙草胺>惡草酮。

相同濃度條件下，空心菜的RGR由大到小的順序為丁草胺>丙草胺>惡草酮?？招牟嗽诘谋莅泛投〔莅啡芤号囵B(yǎng)中長勢較快，在50 μg·L-1濃度下達到最高RGR，分別為0.13 d-1和0.14 d-1?？招牟说腞GR隨著除草劑濃度的增加而逐漸降低。在50 μg·L-1和100 μg·L-1惡草酮溶液中，空心菜的生長均比在其他2種除草劑溶液中的生長慢，RGR分別為0.11 d-1和0.092 d-1，顯著低于同濃度下的丙草胺和丁草胺溶液中的RGR(P<0.05)。

表1 不同除草劑對空心菜生長的影響Table 1 Effect of different herbicides on the growth of water spinach

在16 d的培養(yǎng)中，不同除草劑及不同濃度培養(yǎng)條件下，空心菜的根系生長情況不同。在所有濃度的丙草胺和丁草胺溶液中，空心菜根系生長旺盛，較發(fā)達，產(chǎn)生了大量不定根。在較低濃度(≤100 μg·L-1)惡草酮溶液中，空心菜的根系也有所生長，但有部分根出現(xiàn)腐爛死亡，這可能與其惡草酮對空心菜的毒性有關(guān)?？傮w上，空心菜的根能夠在丙草胺、丁草胺和低濃度惡草酮溶液中生長，單株根系的平均生物量在50 μg·L-1濃度下達到最大值，分別為0.51、0.62和0.24 g。在相同除草劑濃度下，根生物量由大到小的順序為丁草胺>丙草胺>惡草酮，且差異達到顯著水平(P<0.05)。

2.2 空心菜對水溶液中3種農(nóng)藥去除效果的比較

經(jīng)過16 d的培養(yǎng)(圖1(a))，空心菜對丙草胺、丁草胺和惡草酮的平均去除率分別為87.37%、97.09%和33.47%，顯著高于無植物對照組(P<0.05)，丙草胺、丁草胺和惡草酮的光解和水解貢獻率分別為22.19%、26.60%和22.97%(圖1(a))。隨著水溶液中丙草胺和丁草胺濃度的增加，兩者去除率逐漸降低(圖1(a)～圖1(d))。在500 μg·L-1濃度下，空心菜對丙草胺的去除率顯著降低(P<0.05)，當溶液濃度達到1 000 μg·L-1時，去除率僅為65.15%。丁草胺的去除率在1 000 μg·L-1濃度下為86.52%，與50～500 μg·L-1培養(yǎng)濃度下的去除率相比顯著降低(P<0.05)。空心菜對3種除草劑的去除效果由大到小依次為：丁草胺>丙草胺>惡草酮。結(jié)合植物生長情況分析，空心菜去除這3種除草劑的能力與植物的生長狀況密切相關(guān)。在相同除草劑濃度條件下，丁草胺溶液中的空心菜生長狀況最好，相應(yīng)的除草劑去除效率最高。

圖1 空心菜對3種除草劑的去除率Fig. 1 Removal efficiency of three herbicide cultivated with water spinach

2.3 水溶液中3種除草劑的去除動力學(xué)過程

水溶液中3種除草劑濃度下降過程如圖2所示。在不同起始濃度條件下，水溶液中的丙草胺和丁草胺在前72 h去除速率較快?？招牟藢?種除草劑的去除效率由大到小的順序為丁草胺>丙草胺>惡草酮。在實驗濃度范圍內(nèi)，一級動力學(xué)反應(yīng)方程ct=c0e-kt能夠較好地模擬丙草胺和丁草胺在水溶液中的去除過程，擬合參數(shù)如表2所示。水溶液中惡草酮的去除速率較慢，濃度起伏變化較大，無明顯趨勢，其去除過程擬合結(jié)果不符合一級動力學(xué)反應(yīng)方程。起始濃度對水溶液中3種除草劑的去除有一定的影響，反應(yīng)速率常數(shù)呈先上升后下降的趨勢。當?shù)陀谀碀舛葧r(丙草胺≤250 μg·L-1，丁草胺≤100 μg·L-1)，反應(yīng)速率常數(shù)逐漸上升，當超過一定濃度時(≥500 μg·L-1)則相反。起始濃度為250 μg·L-1時，丙草胺反應(yīng)速率常數(shù)達到最大值0.0357；起始濃度為1 000 μg·L-1時，丙草胺反應(yīng)速率常數(shù)達到最小值0.0032。丁草胺反應(yīng)速率常數(shù)在100 μg·L-1起始濃度下達到最大值0.148，1 000 μg·L-1時達到最小值0.0302。

圖2 培養(yǎng)空心菜的水溶液中丙草胺和丁草胺濃度變化圖Fig. 2 The concentrations of pretilachlor and butachlor in water cultivate with water spinach

2.4 空心菜對3種農(nóng)藥的吸收與累積

在不同濃度除草劑溶液培養(yǎng)下，空心菜的根、莖和葉中除草劑殘留情況如圖3所示。3種除草劑在空心菜中殘留濃度由大到小的順序為丙草胺>丁草胺>惡草酮。丙草胺和丁草胺在空心菜不同組織中殘留量均表現(xiàn)出相同的規(guī)律，主要集中在根系，莖和葉中較少，按從大到小的順序為：根>莖>葉。培養(yǎng)16 d后，不同濃度下的丙草胺在空心菜的根、莖和葉中的殘留濃度范圍分別為9.46～284.80、1.092～24.83和0.64～1.24 μg·kg-1。不同濃度下的丁草胺在空心菜的根、莖和葉中的殘留濃度范圍分別為0.90～114.00、0.51～6.46和0.097～0.670 μg·kg-1。在實驗濃度范圍內(nèi)水溶液中的丙草胺和丁草胺濃度變化對吸收富集量影響較大，處理濃度越高，空心菜根和莖中的殘留濃度越大，但葉片中的殘留濃度變化不大，且根系中殘留濃度顯著大于莖和葉(P<0.05)。惡草酮在空心菜的根、莖和葉中的殘留濃度也表現(xiàn)為根>莖>葉，殘留濃度范圍分別為4.92～3.60、3.56～3.79和1.05～2.48 μg·kg-1，根與葉中的殘留濃度差異顯著(P<0.05)，且隨處理濃度增加而無明顯變化。

表2 不同處理下2種除草劑去除曲線一級動力學(xué)方程擬合參數(shù)Table 2 Parameters of removal kinetics of two herbicides in different treatments

圖3 空心菜中3種除草劑的殘留濃度Fig. 3 Residual concentration of three herbicides in water spinach

3 討論(Discussion)

不同種植物對除草劑的敏感性差異較大[27]。丙草胺和丁草胺為內(nèi)吸傳導(dǎo)性氯代酰胺類除草劑，此類除草劑的選擇性較高，對稗草等禾本科雜草有特效，對水稻等其他作物安全[28]。在本研究實驗濃度下，雖然與水稻等生長特性存在一定差異，但空心菜在不同實驗濃度的丙草胺和丁草胺溶液中生長狀態(tài)良好，根系發(fā)達，成活率為100%。惡草酮為觸殺型有機雜環(huán)類除草劑，空心菜對其較為敏感，在較高惡草酮濃度(≥250 μg·L-1)下全部死亡，只能在≤50 μg·L-1條件下正常生長。盡管除草劑對其他植物的作用較小，但由于施用劑量、環(huán)境條件等因素的影響，仍會對植物的生長產(chǎn)生負面影響，造成植株矮化、生長緩慢和根系活力降低等[29-31]。在本研究中，低濃度(50～100 μg·L-1)的丙草胺和丁草胺溶液促進了空心菜的生長，但隨著丙草胺和丁草胺實驗濃度的升高，空心菜莖葉和根的生長量逐漸降低，生長受到抑制。這一結(jié)果與丁草胺對濕地蘆葦與水稻的影響相似，隨著丁草胺處理濃度的增加(360～1 440 μg·L-1)，蘆葦植株增長量降低[29]，丁草胺在6.88 μmol·L-1濃度時引起水稻根生長抑制和總植株干重下降[30]。丁草胺暴露(>5 mg·L-1)會破壞黑麥草幼苗細胞和妨礙細根的生長，進而導(dǎo)致植物發(fā)育遲緩[31]。

本研究添加了氨芐青霉素來抑菌，且高濃度農(nóng)藥對微生物的活性有一定的抑制作用[29,32-33]，因此，分析時忽略了體系內(nèi)微生物的作用?？紤]到氨芐青霉素并不能抑制所有微生物的生長，本研究中微生物仍會起到一定作用。其他水生植物對除草劑去除的研究結(jié)果表明[17]，非抑菌條件下微生物對農(nóng)藥的降解貢獻率相對較小，植物仍起主導(dǎo)作用。本實驗中空心菜處理組的除草劑去除效率顯著高于無植物對照組，表明空心菜的吸附、吸收、代謝與富集作用的確可以加速水溶液中3種除草劑的去除，縮短其在水溶液中的半衰期。已有研究表明，植物生長能夠增強丁草胺在小麥根圍區(qū)域的降解[34]；蘆葦、茭白和菖蒲被證實可用于丁草胺降解，且菖蒲的降解效率最高[27]。

與惡草酮相比，空心菜對丙草胺和丁草胺的敏感性較低，具有一定耐藥性，但耐藥程度有限，這在空心菜對丙草胺和丁草胺的去除反應(yīng)速率常數(shù)與除草劑濃度關(guān)系上體現(xiàn)較為明顯。高濃度下(≥1 000 μg·L-1)，空心菜的相對生長速率和對除草劑的去除反應(yīng)速率常數(shù)均受到顯著影響。水溶液中除草劑的去除主要通過植物的吸收與代謝來實現(xiàn)，根系受損將影響體系內(nèi)除草劑的去除。研究證實，高濃度丁草胺暴露下，植物細根生長會受到抑制進而影響其生長與發(fā)育[31]。除草劑的選擇性及植物對不同除草劑的敏感性差異可歸因于對除草劑的代謝機制不同。代謝能力較強的植物，除草劑在其體內(nèi)的半衰期更短，如小麥(wheat)、燕麥(oats)和大麥(barley)能夠快速代謝綠磺隆；水稻具有較高的代謝乙氧苯草胺和苯噻酰草胺的能力[35]。丙草胺和丁草胺在空心菜體內(nèi)代謝可能是導(dǎo)致其莖葉中殘留量較低的主要原因。

在同一濃度下，丁草胺溶液中培養(yǎng)的空心菜的根生長量高于丙草胺溶液中培養(yǎng)的，與除草劑的去除效率趨勢相同。這表明，植物的吸收、吸附和富集作用與植物的生長狀況和根系發(fā)達程度有關(guān)[23,36]。與溴化1-丁基-3-甲基咪唑離子[37]和重金屬[38]等污染物相同，丙草胺、丁草胺和惡草酮在空心菜體內(nèi)積累的主要器官也是根系，主要是因為在水溶液中，根系直接接觸除草劑，根是其進入空心菜體內(nèi)的首要門戶[38]。除草劑由根系向莖、葉傳遞過程中，含量越來越低，這與化合物在水中和在富含脂質(zhì)的細胞膜中的溶解性[39]和莖的吸收與轉(zhuǎn)運能力有關(guān)[38]。此外，除草劑在空心菜莖葉中的殘留量也與植株和莖葉形態(tài)等因素有關(guān)，相同施藥條件下，葉片結(jié)構(gòu)不同可導(dǎo)致水稻植株中的農(nóng)藥殘留差異[40]。

綜上所示，本研究結(jié)果表明：

(1)低濃度(50～100 μg·L-1)丙草胺和丁草胺溶液能夠促進空心菜的生長，而高濃度(500～1 000 μg·L-1)培養(yǎng)下，空心菜莖葉和根的生長量逐漸降低。惡草酮對空心菜毒性較大，只能在≤50 μg·L-1條件下正常生長。

(2)空心菜明顯提高了水溶液中丙草胺、丁草胺和惡草酮的去除率，分別提高了65.19%、70.49%和10.50%?？招牟藢?種除草劑的去除效果由大到小依次為：丁草胺>丙草胺>惡草酮。丙草胺和丁草胺的去除過程符合一級動力學(xué)反應(yīng)方程，其去除反應(yīng)速率常數(shù)受除草劑濃度影響顯著。

(3)空心菜-水體系中，植物代謝、吸收與根系吸附在農(nóng)藥去除過程中占主導(dǎo)作用。3種除草劑在空心菜中殘留濃度由大到小的順序為丙草胺>丁草胺>惡草酮，主要積累器官為根系。空心菜在丁草胺溶液中的根生長量高于丙草胺溶液中培養(yǎng)的，與除草劑的去除效率趨勢相同，表明植物的吸收、吸附和富集作用與植物的生長狀況和根系發(fā)達程度有關(guān)。