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半衰期

      半衰期Half-life, DT50, T1/2)或称降解半衰期,广义是指某种特定物质的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的时间,半衰期是研究反应动力学一个容易测定的重要参数,数学上可以证明,只有一级反应的半衰期是恒定的数值,且知悉一个一级反应的半衰期便可以计算出该反应的所有动力学参数,所以通常只关心一级反应的半衰期。

      农药半衰期是指农药施用后原始浓度降解一半所消耗的时间。大多农药降解可用化学一级反应动力学方程拟合求解。当XY在单对数坐标系上画图呈直线时,表明函数属于Y=debx的变量关系,In Y=bX+Ind, Y '=InY, B=Ind, M=b, 则化为直线式:Y '=MX+B

      可用方程Ct = C0 e-kt来具体表达,即通常所说的化学一级反应动力学方程。Ct= Yd=C0b= k= MX= t

      由于农药在介质中的浓度通常是较低的,因此可以用下式来表达:

dc/dt = kc………………………(1

      将式(1)积分得:

Ct = C0 e-kt………………………(2

       式中,k为降解速率常数;C0为初始浓度;也叫原始沉积量;Ctt时刻该农药的浓度。

      举例:大多数农药在农作物上和环境中的残留量(浓度),随施药后的时间(天)变化以近似负指数函数递减的规律变化。以甲基毒死蜱在甘蓝及土壤上的消解动态数据为例(表1),具体介绍求降解动态方程实例。

      原始沉积量所对应的时间为1/24 d,即喷药后1 h X表示时间,Y表示残留量。在计算回归方程时,通常只取降解率达90%以上的1~2组数据。即甘蓝上取4组数据,土壤上取5组数据(表2)。

      Y 转换成lnY,或直接输入具有计算直线回归方程功能的计算器计算。

      SHARP  EL-5100计算器为例,甲基毒死蜱在甘蓝上的降解动态方程,计算结果为:r=- 0.9957,是否相关,及相关显著水平,可查相关系数检验表(表3),v=4-2=2, P0.05=0.950, P0.01=0.990, 因此该方程可以模拟该种药剂随时间变化的情况(图1)。a=1.7119b=-1.5666=ka值自然对数为C0=5.5397,因此Ct = 5.5397e-1.5666t

      按式(2)由此,可以得出甲基毒死蜱在甘蓝上的降解动态方程为:Ct = 5.5397e -1.5666tT1/2=0.4 dr=-0.9957,显著水平为P0.01