冷水江段資江水體中阿特拉津殘留分析

楊德帝 彭秧錫 付國福 周蕓蕓 郭開發 劉 秀 朱雄梅 金晨鐘*

（1湖南人文科技學院農藥無害化應用湖南省高校重點實驗室，湖南婁底 417000；2湖南人文科技學院精細陶瓷與粉體材料省重點實驗室，湖南婁底 417000）

阿特拉津是三嗪類除草劑，一般用來防除玉米田中的雜草，其性質穩定且水溶性弱，可長期存在于土壤和水體中，在不同環境條件下其半衰期可達數十天至數百天不等[1]。因此，對水體中阿特拉津進行殘留分析，進而開展風險評估[2]具有很重要的意義。

本研究通過在資江冷水江段河流設置不同的采樣點，于枯水期（3月）和豐水期（7月）分別采集水樣，應用固相萃取-高效液相色譜法定量測試水樣中阿特拉津殘留濃度[3]，以此探討資江冷水江段的阿特拉津殘留水平時空變化，并分析該河段水體中阿特拉津的主要來源。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

本研究采樣所需材料及設備主要包括不銹鋼桶、繩子、帶蓋子的棕色玻璃采樣瓶、冰袋、保溫箱、經緯度儀（冰河110）、便攜式水質檢測儀（PNB-116），所需試劑與儀器見表1和表2。

表1 試驗用藥品與試劑

表2 試驗用儀器及型號

1.2 采樣方法

采樣點的布設具體如表3所示，共設置12個采樣點，采樣點間距為2 km左右。其中，在資江冷水江市段境內總共設置10個采樣點，在資江進入冷水江市前設置1個采樣點，作為背景值點；在資江出境之后設置1個采樣點，考察阿特拉津濃度的空間演變。

表3 采樣點的位置和水樣性質

水樣采集按照表3設置的采樣點順序依次進行。具體采樣步驟及方法[4-5]如下：到達采樣點，將不銹鋼鐵桶用繩子系好后扔入資江中采集表層水體水樣，采樣深度為0～0.5 m，采樣不能接觸沉積物；把鐵桶內的水樣倒進棕色采樣玻璃瓶中，灌滿后立刻蓋緊瓶塞，然后放入裝有冰袋的保溫箱中。同時，用經緯度儀記錄采樣地點的經緯度，用便攜式測定儀對水樣的實時pH值、溫度進行測定并做好記錄。本研究中枯水期和豐水期各采樣點的經緯度、水樣pH值和溫度信息記錄于表3中。可以看出：枯水期和豐水期各采樣點水樣的pH值變化不大，均在7～9之間；溫度變化較大，豐水期水樣溫度顯著高于枯水期水樣溫度，平均高9℃左右，這主要是由于季節性氣溫差異導致。

1.3 水樣處理與檢測

采用張 佩等[6]的研究方法對水樣進行預處理，水體中阿特拉津的檢測分析參考朱小亮等[5]的方法進行。

2 結果與分析

2.1 枯水期資江冷水江段阿特拉津的殘留水平

本研究在2019年3月中下旬進行了2次水樣采集，共在12個采樣點采集水樣24份。采集的水樣經冷藏運輸到實驗室后，采用張 佩等[6]的方法對水樣預處理，并以玻璃纖維濾膜過濾去除懸浮顆粒，水體中阿特拉津的檢測分析參考朱小亮等[7]的方法進行，每處理平行3次。

通過分析得到枯水期資江冷水江段的阿特拉津殘留水平如圖1所示；枯水期資江冷水江段上下游阿特拉津殘留水平為0.235～1.045 μg/L，阿特拉津殘留濃度從上游到下游大體上呈現出逐漸降低的趨勢。其中，茂古坪是資江進入冷水江市前的采樣點，阿特拉津殘留濃度最高，達到1.045 μg/L，顯著高于冷水江市域內資江水樣中的阿特拉津殘留水平。這說明枯水期資江冷水江段的阿特拉津可能主要來源于上游的阿特拉津輸入。從資江兩岸的農田和果園分布情況來看，資江進入冷水江市前其上游的農田和果園比較多，在種植過程中會使用阿特拉津，這是冷水江段水體阿特拉津殘留的主要來源。資江村是資江冷水江段第3個樣點，阿特拉津檢出濃度為0.832 μg/L，要高于八房山的檢出濃度（0.769 μg/L），分析原因主要是由于資江村段兩岸有大量玉米田和果園，會用到阿特拉津，導致阿特拉津的輸入量增大。雖然3月尚未開始使用阿特拉津，但是之前用過阿特拉津的土壤會有殘留，由地表徑流、干/濕沉降、淋溶等遷入資江，導致該樣點的阿特拉津殘留濃度高于八房山。化溪碼頭是冷水江段之后下游的樣點，其阿特拉津濃度為0.423 μg/L，數值升高。通過實地調查發現，其附近也有農田，農田土壤中殘留的阿特拉津可能會遷移到河流中，導致該河段阿特拉津濃度升高。

2.2 豐水期資江冷水江段阿特拉津的殘留水平

本研究于2019年7月中旬和下旬進行了2次水樣采集，共在12個采樣點采集水樣24份。水樣處理與檢測方法同前。

豐水期資江冷水江段的阿特拉津殘留水平如圖2所示，豐水期資江冷水江段上下游阿特拉津殘留水平為0.723～3.742 μg/L，阿特拉津的殘留濃度從茂古坪到八房山呈現出逐漸下降的趨勢，阿特拉津的濃度從3.453 μg/L下降到2.045 μg/L。這主要是由于茂古坪附近有大量的農田和果園導致殘留濃度比較高，而石井和八房山段兩岸的農田比較少，這2個樣點中的阿特拉津主要來自茂古坪段的輸入。資江村阿特拉津的殘留濃度是12個樣點中最高的，達到3.742 μg/L。這是由于資江村附近兩岸有大量的農田和果園會使用阿特拉津，并進入資江村范圍的水域，而且加上上游的輸入，導致該點的阿特拉津殘留濃度甚至高于茂古坪的阿特拉津殘留水平。從資江村到浪絲灘，阿特拉津殘留濃度呈現出逐漸下降的趨勢，由3.742 μg/L下降到0.732 μg/L。 這主要是由于袁家門前至浪絲灘兩岸沒有農田和果園，阿特拉津主要來源于上游輸入。化溪碼頭的阿特拉津濃度又出現了上升趨勢，達到2.145 μg/L，這主要是由于化溪碼頭附近農田的輸入。

2.3 資江冷水江段豐水期和枯水期阿特拉津殘留的對比分析

資江冷水江段的豐水期和枯水期阿特拉津殘留濃度對比如圖3所示。從中可以看出，豐水期12個樣點的阿特拉津濃度水平顯著高于枯水期，說明資江冷水江段豐水期阿特拉津的殘留水平要顯著高于枯水期。各樣點豐水期阿特拉津殘留濃度與枯水期阿特拉津殘留濃度的比值范圍為2.7～5.1。其中，八房山豐水期阿特拉津殘留濃度與枯水期阿特拉津殘留濃度的比值最低，化溪碼頭豐水期阿特拉津殘留濃度與枯水期阿特拉津殘留濃度的比值最高。

2.4 資江冷水江段阿特拉津的殘留來源分析

從豐水期和枯水期資江冷水江段阿特拉津殘留監測結果來看，該河段豐水期阿特拉津的殘留水平高于枯水期。資江冷水江段阿特拉津殘留濃度總體上呈現從上游到下游逐漸下降的趨勢，說明資江冷水江段阿特拉津的殘留主要來源于上游。資江村的阿特拉津濃度出現了異常升高，尤其是豐水期濃度最高，這是因為該樣點附近兩岸有農田和果園，該樣點的阿特拉津除了來源于上游以外，還來自附近的農田和果園。

豐水期雨水增多，會引起以下變化。一是導致資江水量大幅增加，在一定程度上對水中阿特拉津濃度起到稀釋作用，引起資江阿特拉津殘留濃度下降；二是雨水會對土壤中的農藥起到沖刷和濕沉降作用，導致土壤和大氣顆粒中的阿特拉津輸入資江，引起水中阿特拉津殘留濃度升高。更重要的是，豐水期正值阿特拉津使用后，土壤中當年施用的阿特拉津通過淋溶進入資江，導致資江中的阿特拉津殘留濃度顯著升高。枯水期當年尚未施用阿特拉津，資江中的阿特拉津主要來自上游輸入和往年土壤中阿特拉津的殘留。綜合來看，豐水期資江冷水江段阿特拉津來源于附近農田輸入、上游河流輸入、沉降，枯水期資江冷水江段阿特拉津來源于上游河流輸入。

3 結論

本研究在枯水期（3月）和豐水期（7月）2個時期采集了資江冷水江段水樣，從上游到下游共設置12個采樣點并測試水樣中阿特拉津的殘留濃度，分析阿特拉津殘留水平在資江冷水江段的時空變化，嘗試分析阿特拉津的主要來源[8]。主要得到以下研究結果：

枯水期資江冷水江段水體中的阿特拉津殘留水平為0.235～1.045 μg/L，阿特拉津殘留濃度從上游到下游大體上呈現逐漸降低的趨勢。

豐水期資江冷水江段水體中阿特拉津的殘留水平為0.723～3.742 μg/L，阿特拉津殘留濃度從茂古坪到八房山呈現逐漸下降的趨勢。資江村的阿特拉津殘留濃度是12個樣點中最高的，達到3.742 μg/L。從資江村到浪絲灘阿特拉津殘留濃度呈現逐漸下降的趨勢。

豐水期12個樣點的阿特拉津濃度水平顯著高于枯水期，其中資江村阿特拉津殘留濃度最高。豐水期資江冷水江段資江村的阿特拉津來源于附近農田輸入、上游河流輸入、沉降，枯水期資江冷水江段的阿特拉津來源于上游河流輸入，這與李 娜等[9]的結論類同。