杨凯凯,商 建,杜军辉,刘 峰
(山东农业大学植物保护学院农药毒理及应用重点实验室,山东泰安 271018)
1.1 仪器 高效液相色谱仪(Agilent 1200),旋转蒸发仪(BUCHI)R-210,回旋式震荡器(江苏太仓THZ-22),循环水多用真空泵(上海泸西分析仪器厂 SHZ-3),超声波清洗仪(尾山市超声仪器有限公司KQ-500DE),布氏漏斗等。
试剂:甲醇(色谱纯,天津市永大化学试剂有限公司),阿维菌素标准品(B1a>93%,购自中国标准试剂网)
药剂:2%微囊悬浮剂,1.8%乳油,2%颗粒剂(药剂均为本实验室自制,符合国家质量检测标准)。
1.2 消解动态试验 按一次施药多次取样的方法进行。阿维菌素乳油、微囊悬浮剂、颗粒剂分别进行5 mg·kg-1和20 mg·kg-1的毒土处理(土壤采自山东农业大学,壤土,过40目筛,自然风干),总共6个处理,每个处理重复3 次。25 ℃条件下放置,分别于施药后 1、3、5、10、15、20、30、45、60、80、100 d 采取土样进行检测。
1.3 分析方法
1.3.1 标准溶液的配制 准确称取阿维菌素标准品(精确至0.000 1 g)配制成10.0 mg/L甲醇贮备液,于-4℃冰箱中备用。
1.3.2 样品的提取 称取土样20 g于100 mL锥形瓶中,加入40 mL甲醇,于超声波清洗器中振荡提取30 min,200 r/min回旋式震荡器振荡提取2 h,经布氏漏斗抽滤,用20 mL甲醇洗涤残渣。滤液在32℃左右减压浓缩近干,10 mL容量瓶定容,转移至5 mL刻度试管内,高效液相测定。
1.3.3 色谱条件 色谱柱C18不锈钢柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇:水=90:10;流速为1.0 mL/min;检测波长245 nm;进样量10 μL;柱温室温;外标法(峰面积)定量。
1.4 数据处理
所得数据用Excel进行分析检验。
在上述色谱条件下阿维菌素B1a保留时间为10.362 min。图1,图2分别为溶剂甲醇图和阿维菌素标准溶液色谱图。
图1 溶剂甲醇图Fig.1 Figure solvent methanol
图2 阿维菌素标准溶液色谱图Fig.2 Avermectin standard solution chromatogram
2.2.1 线性关系的确定 定量移取100.0 mg/L标准贮备液,用甲醇梯度稀释配得0.10、0.50、1.00、5.00、10.00、50.00 mg/L系列标准溶液,进样10 μL液相色谱测定,以阿维菌素标准溶液浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标作标准曲线见图3。其标准曲线方程为y=20.122x-0.3226,R2=0.9998。阿维菌素标准溶液的浓度在0.10~50.00 mg/L范围内,其含量与峰面积有良好的线性关系。
2.2.2 最低检出浓度 在上述样品处理方法及色谱操作条件下,以信噪比S/N=3计,测得阿维菌素在土壤中的最低检出浓度为0.001 mg/kg,最低检出量为1.0×10-10g。
2.2.3 准确度与精密度 在未施药的空白土壤样品中分别添加不同剂型的阿维菌素,进行5、20 mg·kg-12个浓度的添加回收率试验,每个浓度重复2次,按上述方法进行提取、浓缩、净化和高效液相色谱分析,计算样品的添加回收率。三种剂型阿维菌素样品的平均回收率为:83.3% ~109.6%,变异系数为1.46% ~4.30%。
图3 标准曲线图Fig.3 Standard curve
三种剂型的阿维菌素在土壤中的消解动态均符合一级降解动力学。前期消解速率快于后期,后期降解逐渐缓慢,其中阿维菌素乳油最为明显。阿维菌素在土壤中的降解与剂型有密切的联系,微囊悬浮剂明显慢于颗粒剂、乳油,持效期长,这可能是由于其制备方法、基本性质的不同导致其降解特性存在着一定的差异。另外阿维菌素在土壤中的降解还与初始浓度有关,微囊悬浮剂、颗粒剂、乳油5 mg·kg-1的消解速率均较快于20 mg·kg-1,高浓度对降解速率表现出一定的抑制作用(图4,图5)。阿维菌素微囊悬浮剂、颗粒剂、乳油在土壤中的降解性见表1,5 mg·kg-1的阿维菌素微囊悬浮剂、颗粒剂、乳油在土壤中的降解半衰期分别为88.86 d,57.76 d,22.14 d;20 mg·kg-1的阿维菌素微囊悬浮剂、颗粒剂、乳油在土壤中的降解半衰期分别为157.52 d,111.79 d,82.51 d。
表1 阿维菌素在土壤中的消解动态Table 1 Avermectin in soil degradation dynamics
通过本文的研究可以得出:
(1)检测波长:245 nm;流动相,甲醇:水=90:10;甲醇作为溶剂,可满足阿维菌素残留的检测要求。
(2)相同浓度阿维菌素的不同剂型,在土壤中的降解速率不同,微囊悬浮剂的降解速率明显低于颗粒剂和乳油。
(3)微囊悬浮剂在适当条件下将农药缓慢释放出来,与传统的颗粒剂、乳油相比,具有持效期长、安全性高、环境污染小、有效利用率高等优点[9]。(4)阿维菌素三种剂型的环境行为各异,具有不同的降解特性,因此使用过程中掌握合理的施药方式,提高阿维菌素利用率并降低其对环境的危害,最大限度的发挥不同剂型的作用。(5)为了全面评价阿维菌素的环境行为及生态风险,有必要深入研究其在土壤中的吸附、移动特性和其降解产物在环境中的归趋、生态毒性[10-11]。
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