螺螨酯在3種土壤中的淋溶特性

趙亞洲　李景壯　席培宇　等

摘要：研究螺螨酯在3種不同土壤中的淋溶特性，為該藥的環境風險提供數據支持。采用薄層層析法進行土壤中淋溶試驗，高效液相色譜測定螺螨酯在土壤中的含量，并評價螺螨酯在3種土壤中的遷移能力及其風險性。結果表明，螺螨酯在3種土壤薄層板中主要分布在0～6 cm土壤層中，比移值Rf均為0.08。螺螨酯在黃壤、水稻土、石灰土中的移動能力均為不移動。在正常條件下，很難通過淋溶作用進入地下水而造成地下水污染，反而比較容易通過吸附作用吸附在土壤中，對土壤環境可能存在一定的風險性。

關鍵詞：淋溶；螺螨酯；土壤；薄層層析法；高效液相色譜；比移值Rf

中圖分類號： TQ450.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0359-03

收稿日期：2014-04-10

基金項目：國際合作項目（編號：2011DFB41640）。

作者簡介：趙亞洲（1989—），男，陜西渭南人，碩士研究生，研究方向為環境毒理。E-mail：zhao-yazhou-1234@163.com。

通信作者：段亞玲，碩士，工程師，研究方向為農藥安全評價研究。E-mail：duanyaling2006@163.com。我國人口眾多，可耕作面積小，以占世界7%的耕地面積養活著世界22%的人口[1]，其中農藥的作用功不可沒，每年挽救的糧食都可以占糧食總量的7%左右[2]。農藥在對糧食作出貢獻的同時，在環境中的殘留量也越來越大，而土壤是農藥在環境中的“貯藏庫”，也是向水、大氣等其他環境介質轉移的“集散地”。農藥在土壤中的吸附和淋溶特性決定了其在土壤中的遷移性，是評價其環境行為的重要指標，特別與其對地下水污染的風險密切相關，因而研究農藥在土壤中的淋溶及遷移規律對地下水農藥污染的防治具有重要意義。農藥本身的理化性質及土壤特性是決定其在土壤中的吸附性和淋溶性的重要因素，通常以比移值Rf來評價農藥在土壤中的移動性能。

螺螨酯（spirodiclofen）是一種新型廣譜殺菌劑，在防治螨蟲方面有很好的藥效，但同時會在土壤、水等環境中殘留。目前對螺螨酯的關注主要在與其他農藥混用的增效、作物及土壤與甘蔗中的殘留檢測等方面[3-6]，但對其在環境中的遷移規律研究甚少。貴州省是典型的喀斯特地貌，主要特征就是巖石裸露、水土流失嚴重、耕地土層單薄，這種特殊的地理環境使得農藥更容易進入地下水而引起污染[7]。為了解該農藥施入農田后通過淋溶作用隨水垂直向下移動的能力，本研究通過室內模擬，研究了螺螨酯在3種土壤中的淋溶特性，為綜合評價其環境安全性提供了科學依據，對改善貴州省作物田間管理、科學使用農藥、降低環境污染、保護生態環境具有重要的意義。

1材料與方法

1.1儀器與試劑

Agilent 1260高效液相色譜儀（美國Agilent公司），配有DAD檢測器、自動進樣器、化學工作站和Thermo ODS HYPERSIL（100 mm×4.6 mm，5 μm）；循環水式真空泵/旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）；BS300S-WE1型電子分析天平[賽多利斯科學儀器（北京）有限公司，0.1 mg]；移液槍（Thermo Electron）、層析板、鋪板器以及常規實驗室設備。

98.5%螺螨酯標準品（國家農藥質檢中心，北京）；乙腈（色譜級，德國Merck公司）。

1.2試驗材料

本試驗以黃壤、石灰土、水稻土作為供試土壤，其中黃壤采于貴州省清鎮市中八茶園；水稻土采于貴州省平壩縣稻田；石灰土采于貴州省關嶺縣花江旱地。土壤樣品采集后，攤成2 cm厚的薄層，間斷地壓碎、翻拌，揀出碎石、砂礫及植物殘體等雜質，置于室溫自然晾干后，磨碎過2 mm篩，室溫保存備用。土壤的理化性質見表1。表1土壤的理化性質

土壤類型pH值有機質含量

（g/kg）<0.01 mm 黏粒

含量（%）陽離子交換量

（cmol/kg）黃土4.4057.3677.619.90石灰土7.6077.4939.033.38水稻土6.5844.2056.615.86

1.3試驗方法

1.3.1螺螨酯標準溶液的配制儲備液的配制：準確稱取0.050 6 g的螺螨酯于玻璃小燒杯中，加入乙腈將其定量轉至100 mL容量瓶中，定容，即配得濃度為500.0 mg/L的螺螨酯乙腈儲備液。

標準溶液系列的配制：吸取不同體積的儲備液，以乙腈為溶劑，配制濃度為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、500 mg/L的螺螨酯標準溶液系列。

1.3.2土壤薄層層析板制備參照《化學農藥環境安全評價試驗準則》[8]，稱取過0.25 mm篩的土壤（黃壤、水稻土、石灰土）于燒杯中，用純水調成泥漿狀，涂布于20 cm×7 cm玻璃板上，土層厚度控制在1.0 mm左右。

1.3.3土壤薄層層析法涂布好的土壤薄板晾干后，于薄板底部中心1.5 cm 處，用微量進樣針吸取濃度為500 mg/L的螺螨酯標準溶液20.0 μL，點樣量為10 μg，待溶劑揮發后，放在裝有純水的層析槽（液面高度0.5 cm）中展開，至展開劑到達薄板19.5 cm處停止，然后晾干，將薄板上的土壤按等距離分成至少6段，分別測定各段土壤中的農藥含量及其在薄板上的分布。每種土壤重復3次。

1.3.4樣品前處理將土壤刮至100 mL三角瓶中，加入20 mL乙腈振蕩提取30 min，抽濾，多次用5 mL乙腈洗滌殘渣，合并提取液，于旋轉蒸發儀上濃縮至干；加入2 mL乙腈充分溶解后，過0.45 μm有機濾膜，HPLC定量分析。

1.3.5分析檢測條件色譜柱：Thermo ODS HYPERSIL；流動相：乙腈 ∶水=9 ∶1（體積比）；柱溫：30 ℃；流速：0.8 mL/min；檢測器：DAD；檢測波長：254 nm；進樣體積 10 μL。此條件下螺螨酯的保留時間為3.0 min。endprint

1.4數據處理

各段土壤中供試品含量在薄板上的比移值Rf按下式計算：

Rf=LLmax。

式中：L為最高濃度段的中心至點樣點的垂直距離，單位為mm（或cm）；Lmax為點樣點至前沿的距離，單位為mm（或cm）。

2結果與分析

2.1標準曲線及其線性范圍

以螺螨酯的質量濃度為橫坐標（x），對應的響應峰面積為縱坐標（y）進行線性回歸。結果表明：螺螨酯在0.1～50.0 mg/L 范圍內具有良好的線性關系，標準曲線方程為：y=13917x+0.651 4，r2=1.000 0，螺螨酯的標準曲線及標樣色譜圖分別見圖1、圖2。螺螨酯的保留時間約為 3.039 min，分析方法的最小檢出量（LOD）為1.0 ng。

2.2儀器的精密度

在上述儀器條件下，待儀器基線穩定后連續對同一濃度

的樣品（1.0 μg/mL）進行6次平行測定，進樣量為10 μL，結果表明，峰面積和保留時間的平均值、相對標準偏差分別為14.01、1.51%和3.039 min、0.04%，說明該方法重現性好，儀器的精密度高。

2.3方法的準確度和精密度

方法的準確度和精密度通過添加回收率和相對標準偏差（RSD）來表示[9]。根據試驗要求在空白黃壤、水稻土、石灰土中分別加入質量濃度為50.0 μg/mL的螺螨酯儲備液100、200 μL以及500.0 μg/mL的螺螨酯儲備液200 μL，使添加濃度分別為05、1.0、10.0 mg/kg，每組設定5個平行，通過前處理后測定土壤中螺螨酯的殘留量，測定結果見表2。結果表明，螺螨酯在3種土壤中的平均回收率為87.0%～98.0%，相對標準偏差為1.0%～3.8%，方法的準確度和精密度均滿足農藥殘留分析的要求[10]，3種土壤的最小檢出濃度（LOQ）均為0.5 mg/kg。

2.4螺螨酯在土壤層析板中的分布

通過薄層層析法測定螺螨酯在黃壤、水稻土、石灰土中的遷移能力，測定結果見表3。結果表明，當展開劑達到薄層板前沿19.5 cm時，螺螨酯在3種土壤薄層板中主要分布在 0～6 cm 土壤層，很難移動，螺螨酯在3種土壤中的比移值Rf均為0.08，參照農業部《化學農藥環境安全評價試驗準則》[8]中對農藥移動性等級劃分標準，螺螨酯在黃壤、水稻土、石灰土中的移動能力均為不移動。

一般來說，農藥性質和土壤理化性質都能影響農藥在土壤中的淋溶與遷移，而土壤有機質含量以及農藥性質是影響農藥在土壤中淋溶及遷移的主要因素。孔德洋等的研究結果表明，農藥的水溶性越大，其在土壤中的吸附性越弱，淋溶性越強[11]。水溶性大的農藥淋溶作用較強，更有可能進入深層土壤而造成對地下水的污染，螺螨酯的水溶解較低，在土壤中的移動性較差，與研究結果一致，它很難通過淋溶作用進入地表2螺螨酯在土壤中的添加回收率

土壤類型添加質量分數

3結論

貴州省是典型的喀斯特地貌，這種特殊的地理環境使得農藥更容易進入地下水而引起污染。為了解農藥施入農田后通過淋溶作用隨水垂直向下移動的能力，本研究建立了螺螨酯在土壤中殘留的液相色譜（HPLC-DAD）分析方法，研究了螺螨酯在3種土壤中的淋溶特性，結果表明，當展開劑達到薄層板前沿19.5 cm時，螺螨酯在3種土壤薄層板的移動主要分布0～6 cm土壤層，其比移值Rf均為0.08，其移動能力均為不移動（Ⅴ級）。螺螨酯在黃壤、水稻土、石灰土3種土壤中施用，很難通過淋溶作用進入地下水而造成地下水的污染，反而比較容易通過土壤吸附作用吸附在土壤中，對土壤環境存在一定的風險性。

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