李梅映，韋斯，于紅霞

(污染控制與資源化研究國家重點實驗室，南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210023)

0 引言

有機磷在防治害蟲方面具有高效、經(jīng)濟和方便的特點，作為有機氯農(nóng)藥的替代產(chǎn)品［1－2］，從20世紀(jì)80年代起，有機磷農(nóng)藥被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和家庭殺蟲中，其在提高農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)以及控制疾病方面發(fā)揮了巨大的作用，是國內(nèi)使用量最大的廣譜類農(nóng)藥［3］。但在使用過程中，其直接作用于農(nóng)作物的比例較低，施肥后大部分農(nóng)藥均流失于土壤及大氣中，在環(huán)境介質(zhì)間的互相轉(zhuǎn)化導(dǎo)致大氣、水體及土壤中均有不同程度的有機磷農(nóng)藥殘留，在生物體中也發(fā)現(xiàn)有機磷農(nóng)藥的富集［4－6］，特別是蔬菜樣品中普遍存在有機磷農(nóng)藥殘留的情況［7］。

在農(nóng)作物及生物體中殘留的有機磷農(nóng)藥可通過皮膚接觸、呼吸及攝入等途徑進入食物鏈，最終進入人體。一般認(rèn)為，其毒性是由有機磷農(nóng)藥結(jié)合膽堿能神經(jīng)突觸中酶解部位成為磷酰膽堿酯酶，使乙酰膽堿酯酶失去分解乙酰膽堿的作用，從而發(fā)生膽堿能神經(jīng)癥狀而產(chǎn)生的［8］，或者是由于有機磷農(nóng)藥在生物轉(zhuǎn)化的代謝過程中產(chǎn)生了對轉(zhuǎn)化酶的誘導(dǎo)和抑制，從而顯示出聯(lián)合毒性［9］。多種有機磷農(nóng)藥的聯(lián)合毒性與單個有機磷農(nóng)藥暴露的毒性效應(yīng)也在機制和具體表現(xiàn)上有所不同。因此人群暴露于有機磷農(nóng)藥中，可產(chǎn)生復(fù)雜的毒性效應(yīng)。有研究表明，接觸有機磷農(nóng)藥可產(chǎn)生的毒性表型有慢性神經(jīng)精神異常，新生兒出生缺陷，人體精子數(shù)量減少及畸形等，且流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有機磷農(nóng)藥具有潛在的致癌作用［10－12］。

該研究中分析測定的有機磷農(nóng)藥目標(biāo)物包括滅克磷、甲拌磷、內(nèi)吸磷、二嗪農(nóng)、甲基對硫磷、皮蠅磷、毒死蜱、毒壤磷、脫葉亞磷、丙硫磷及蠅毒磷，均為江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的農(nóng)藥，其中毒死蜱等為目標(biāo)農(nóng)藥廠的主要有機磷產(chǎn)品。分析目標(biāo)農(nóng)藥廠附近有機磷農(nóng)藥的分布情況，研究其在生物體中的殘留水平有助于分析農(nóng)藥廠對周邊環(huán)境的影響，對環(huán)境管理工作具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與材料

1.1.1 儀器

氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用分析，氣相色譜儀為Thermo Trace GC ULTRA，質(zhì)譜為 Polaris Q，色譜柱GSBP －5MS 30 m ×0.25 mm ×0.25 mm。

1.1.2 試劑

無水硫酸鈉:分析純;乙酸乙酯:色譜純;正己烷:色譜純;丙酮:色譜純;二氯甲烷:色譜純;農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)混合液體:包含滅克磷、甲拌磷、內(nèi)吸磷、二嗪農(nóng)、甲基對硫磷、皮蠅磷、毒死蜱、毒壤磷、脫葉亞磷、丙硫磷及蠅毒磷的儲備液1 mg/L，待配置標(biāo)準(zhǔn)曲線使用。

1.1.3 材料及采樣點信息

大米、蔬菜及肉類樣品(雞肉)均采樣于南京某地區(qū)及常州某地區(qū)，所有樣品均為采樣區(qū)域內(nèi)自產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品。采樣點信息見表1。

1.2 樣品處理

大米、蔬菜:稱取10 g樣品于50 mL離心管中，加6 g無水硫酸鈉和30 mL乙酸乙酯，均質(zhì)2 min，以5 000 r/min離心5 min，上清液過濾于250 mL濃縮瓶中，殘渣加入30 mL乙酸乙酯再提取一次，過濾，合并濾液于250 mL濃縮瓶中，于40℃下濃縮至近干，用2 mL乙酸乙酯－正己烷(V/V=1∶1)溶液溶解殘渣，待凈化。將石墨化炭黑固相萃取柱和弗羅里硅土固相萃取柱從上到下依次連接，在石墨化炭黑固相萃取柱上加1.5 cm高的石墨化炭黑，使用前用6 mL乙酸乙酯－正己烷預(yù)淋洗，將凈化液加入連接柱中，用3 mL乙酸乙酯－正己烷分3次洗滌濃縮瓶，將洗滌液加入連接柱中，再用12 mL乙酸乙酯－正己烷洗脫，收集上述洗脫液至濃縮瓶中，于40℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，用乙酸乙酯溶解并定容至1.0 mL，待氣相/質(zhì)譜確認(rèn)。

表1 采樣點信息

雞肉:稱取20 g樣品于250 mL具塞錐形瓶中，加入20 mL水和100 mL丙酮，均質(zhì)提取3 min。將提取液過濾于250 mL濃縮瓶中，殘渣再用50 mL丙酮重復(fù)提取一次，合并濾液于40℃水浴中濃縮至20 mL。將濃縮液轉(zhuǎn)移至250 mL分液漏斗中，加入100 mL氯化鈉水溶液和100 mL二氯甲烷，振蕩3 min，靜置分層，收集二氯甲烷相。水相再用50 mL二氯甲烷重復(fù)提取2次，合并二氯甲烷相。經(jīng)無水硫酸鈉脫水，收集于250 mL濃縮瓶中，于40℃水浴中濃縮至近干。加入10 mL環(huán)己烷－乙酸乙酯(V/V=1∶1)溶解殘渣，用 0.45 μm 濾膜過濾，待凈化。將10 mL凈化液用GPC凈化，收集組分于40℃下濃縮至近干，并用2 mL乙酸乙酯－正己烷溶解殘渣，待固相萃取凈化。將石墨化炭黑固相萃取柱和弗羅里硅土固相萃取柱從上到下依次連接，在石墨化炭黑固相萃取柱上加1.5 cm高的石墨化炭黑，使用前用6 mL乙酸乙酯－正己烷預(yù)淋洗，將凈化液加入連接柱中，用3 mL乙酸乙酯－正己烷分3次洗滌濃縮瓶，將洗滌液加入連接柱中，再用12 mL乙酸乙酯－正己烷洗脫，收集上述洗脫液至濃縮瓶中，于40℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，用乙酸乙酯溶解定容至1.0 mL，待氣相/質(zhì)譜確認(rèn)。

1.3 儀器條件

進樣口225℃;程序升溫:初始溫度50℃，保持21 min，以10℃/min升至100℃，以7℃/min升至280℃，保持2 min;傳輸線180℃;載氣He(恒流)1.0 mL/min;不分流;進樣量 1 μL，離子源溫度225℃。各有機磷農(nóng)藥的質(zhì)譜信息見表2。

表2 有機磷農(nóng)藥保留時間及特征離子

2 結(jié)果與討論

2.1 回收率及檢出限

根據(jù)不同的農(nóng)藥在同一色譜條件下的響應(yīng)值不同，準(zhǔn)確配置標(biāo)準(zhǔn)工作液，通過計算峰面積進行農(nóng)藥的定量分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計算回歸方程和相關(guān)系數(shù)。各介質(zhì)中有機磷農(nóng)藥的檢出限按照信噪比為3的標(biāo)準(zhǔn)計算，得到的各環(huán)境介質(zhì)中目標(biāo)化合物的檢出限，見表3。樣品的加標(biāo)回收率分為大米、蔬菜及肉類3類，加標(biāo)量分別為10 μg/kg和50 μg/kg?；厥章史治鼋Y(jié)果表明，有機磷農(nóng)藥的大米和蔬菜類空白加標(biāo)的回收率范圍為81.67%～128.76%，肉類空白加標(biāo)的回收率范圍為65.43%～91.46%。蔬菜類基質(zhì)加標(biāo)的回收率范圍為84.72%～143.08%。大米類基質(zhì)加標(biāo)的回收率范圍為70.96%～118.48%。肉類基質(zhì)加標(biāo)的回收率范圍為82.28%～139.96%。

表3 各環(huán)境介質(zhì)中有機磷農(nóng)藥的檢出限 μg/kg

2.2 環(huán)境樣品檢測結(jié)果

根據(jù)上述實驗方法測定的數(shù)據(jù)見表4—6。測定結(jié)果表明，環(huán)境樣品中，大米樣品有機磷農(nóng)藥的檢出率高于其他兩種環(huán)境介質(zhì)，每個采樣點均有有機磷農(nóng)藥檢出，其樣品中有機磷農(nóng)藥的平均檢出率為47.7%。蔬菜中有機磷殘留量在72.7%的樣品點均有測出。而肉類樣品的檢出率結(jié)果低于大米和蔬菜。大米樣品中有機磷農(nóng)藥含量水平相當(dāng)，11種有機磷農(nóng)藥的總含量為 31.43～140.1 μg/kg。蔬菜樣品中有機磷農(nóng)藥含量水平差異較大，11種有機磷農(nóng)藥的總含量為未檢出～470.5 μg/kg，其中含量最高值為南京地區(qū)GCYX3。肉類的有機磷農(nóng)藥檢出率較低，11種有機磷農(nóng)藥的總含量為未檢出～44.72 μg/kg。說明在大米和蔬菜表面殘留量較大，但進入到生物體脂肪內(nèi)的含量則明顯小于大米和蔬菜的含量。

表4 雞肉類樣品中有機磷農(nóng)藥的含量 μg/kg

對比南京樣品與常州樣品，大米和肉類樣品反映出其類似的濃度分布水平，蔬菜樣品則顯示，南京樣品的有機磷農(nóng)藥含量遠(yuǎn)高于常州樣品。說明南京地區(qū)的該農(nóng)藥廠殘留于空氣及水體中的農(nóng)藥含量可能會隨著澆灌，最終殘留在蔬菜表面上，但該因素對大米和肉類的影響不明顯。

表5 大米類樣品中有機磷農(nóng)藥的含量 μg/kg

對于不同的有機磷農(nóng)藥，在不同的環(huán)境介質(zhì)中其檢出情況也不同，在大米樣品中每種有機磷農(nóng)藥均有檢出，其檢出率范圍為12.5%～100%(毒壤磷和丙硫磷)。蔬菜樣品中，除甲基對硫磷之外，其他有機磷農(nóng)藥均有檢出，檢出率范圍為9.09%～36.4%(皮蠅磷)。肉類樣品中，甲拌磷、皮蠅磷、毒死蜱及蠅毒磷在所有樣品中均未檢出，其他有機磷農(nóng)藥的檢出率范圍為12.5%～62.5%(丙硫磷)。說明不同的環(huán)境介質(zhì)對有機磷農(nóng)藥的保留程度不一，植物類環(huán)境介質(zhì)相對于動物性食品類物質(zhì)有更多種類的有機磷農(nóng)藥殘留，且不同的農(nóng)作方式生產(chǎn)的農(nóng)作物中有機磷的殘留水平和檢出率也有差別。文獻(xiàn)［13］表明，不同的土壤農(nóng)作環(huán)境下，水稻田和蔬菜地的農(nóng)藥可能是不同的耕作方式及培育過程下環(huán)境中不同的氧化還原水平導(dǎo)致的，從而造成了農(nóng)藥的生物降解水平不一。

表6 蔬菜類樣品中有機磷農(nóng)藥的含量 μg/kg

3 結(jié)語

該實驗通過測定農(nóng)藥廠附近大米、蔬菜及肉類中11種有機磷農(nóng)藥的含量，建立了GC/MS同時定性定量測定分析11種有機磷農(nóng)藥的方法，檢出限達(dá)到 0.05 μg/kg(肉類)和 0.1 μg/kg(大米和蔬菜)，回收率均符合測定要求。環(huán)境樣品監(jiān)測結(jié)果顯示，大米和蔬菜中有機磷農(nóng)藥的含量高于肉類中的含量，南京蔬菜樣品中，有機磷農(nóng)藥高于常州蔬菜樣品，不同的有機磷農(nóng)藥在不同的介質(zhì)中，檢出情況不一。

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