摘要: 采用高效液相色譜法測定銀杏酚酸在土壤中的殘留動態(tài),研究晴天、人工模擬降雨2種情況下銀杏酚酸在土壤中的殘留量,分析了銀杏酚酸在土壤中的殘留動態(tài)。結(jié)果表明,銀杏酚酸在施入土壤后可迅速降解,施藥5 d后基本降解完畢。晴天和人工模擬降雨條件下在土壤中的降解半衰期分別為0 42、0 37 d。按施藥劑量2 000 g/hm2施藥4、5次,銀杏酚酸在晴天和人工模擬降雨條件下5 d后的殘留量分別為0 21~0 23 mg/kg和未檢出,7 d后的殘留量都為未檢出;按施藥劑量4 000 g/hm2施藥4、5次,銀杏酚酸在晴天和人工模擬降雨條件下5 d后殘留量分別為009~0 11 mg/kg和未檢出至0 06 mg/kg,7 d后的殘留量都為未檢出。人工模擬降雨條件下銀杏酚酸在土壤中降解更快一些。
關(guān)鍵詞: 高效液相色譜法;銀杏酚酸;土壤
中圖分類號: X592 文獻標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)08-0374-02
銀杏酚酸(ginkgolic acids,簡稱GA)存在于銀杏外種皮、果肉、葉中。銀杏外種皮中銀杏酚酸含量最高。銀杏酚酸屬漆樹酸類化合物,具有殺蟲抑菌作用。銀杏酚酸是6-烷基或6-烯基水楊酸的衍生物,含有5種銀杏酸(C13 ∶ 0、C15 ∶ 0、C15 ∶ 1、 C17 ∶ 1、C17 ∶ 2),這類化合物對很多酶及微生物有抑制作用 [1-5],外種皮作為植物源農(nóng)藥開發(fā)應(yīng)用前景較好。大量使用農(nóng)藥必然會對土壤生物化學(xué)過程產(chǎn)生一定影響,這將給環(huán)境尤其是土壤帶來污染,農(nóng)藥活性成分在自然界中的殘留動態(tài)是研究農(nóng)藥對農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境影響的重要依據(jù)。本研究探討不同濃度銀杏酚酸水劑在土壤中的殘留動態(tài),旨在為安全合理使用評估藥劑提供依據(jù)。
1 材料與方法
1 1 儀器與試劑
Thar CO2超臨界萃取儀,UltiMate 3000型高效液相色譜儀,Dionex C18 250 mm×4 6 mm色譜柱,D2025W攪拌器,320-S 型精密酸度計,AB204-S型電子天平。其他均為常規(guī)儀器。銀杏外種皮購自江蘇省泰興市。銀杏酚酸標(biāo)準(zhǔn)品為上海順勃生物工程有限公司產(chǎn)品(純度≥98 5%)。試劑甲醇為色譜純,石油醚、乙醇、氯化鈉等均為分析純。
1 2 方法
1 2 1 消解動態(tài)試驗 精確稱取經(jīng)清洗去雜及粉碎干燥的銀杏外種皮,置于超臨界CO2萃取裝置中,在設(shè)定的萃取條件下進行萃?。ㄝ腿毫?50 bar,萃取溫度40 ℃,萃取時間 5 h,CO2流量20 g/min,夾帶劑為乙醇),降壓進入分離器中,將銀杏酚酸分離出來。萃取物經(jīng)UltiMate 3000型高效液相色譜儀檢測,萃取物中銀杏酚酸總含量為91 3%,得率為427%。供試土壤采自揚州市農(nóng)戶田塊。將取自0~10 cm土層的土壤搗碎、過篩,自然風(fēng)干后備用。風(fēng)干后用無底瓷罐盛裝土壤,將瓷罐埋入土中,罐口高于地面5 cm,整個試驗過程中確保土壤保持一定水分,設(shè)3次重復(fù),采用銀杏酚酸水劑 2 000 g/hm2 對土壤進行施藥,以不施藥作為空白對照,分別在施藥后0 5、1 0、2 0、3 0、5 0 d進行采樣,每罐3個點的樣品混合。采用四分法對土壤樣品進行縮分,縮分后不少于1 kg,過200目篩,將不能及時分析測試的樣品置于-20 ℃冰柜中保存?zhèn)溆?。人工模擬降雨的土壤第1次施藥后,每天每罐土壤噴灑100 mL水作為人工降雨,取樣測量方法同上。
1 2 2 最終殘留試驗 對設(shè)施栽培白菜進行藥劑處理,設(shè)3次重復(fù),以銀杏酚酸水劑2 000 g/hm2及4 000 g/hm2劑量4、5次噴霧施藥,共3個處理(包括空白對照),9個小區(qū),每處理重復(fù)3次,每小區(qū)面積10 m2,對白菜施藥,施藥間隔期為 3 d,分別距末次施藥1、3、5、7 d隨機采集土壤樣品,縮分后不少于1 kg,將不能及時分析測試的樣品置于-20 ℃冰柜中保存?zhèn)溆?。人工模擬降雨的土壤最后1次施藥后,用瓷罐盛裝,每天每罐噴灑100 mL水作為人工降雨,取樣測量方法同上。
1 3 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取30 0 g土壤試樣,加入60 mL甲醇,超聲處理15 min,真空抽濾(加8 g NaCl),濾渣用10 mL甲醇分2次洗滌,將濾液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,分4次加入100 mL石油醚,每次25 mL,劇烈搖晃3 min,靜置10 min,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至少量(約5 mL),用甲醇溶解定容,待測。
1 4 液相色譜測定條件 [6]
色譜柱:Dionex C18 250 mm×4 6 mm色譜柱;流動相為甲醇-水溶液(85 ∶ 15);檢測波長:310 nm;流量:1 0 mL/min;進樣量:5 μL;柱溫:25 ℃;保留時間為11 9~25 7 min,進樣量:20 μL。
2 結(jié)果與分析
2 1 檢測方法的線性范圍和回收率
2 1 1 檢測方法的線性范圍 采用外標(biāo)法定量,以甲醇為溶劑,配制成質(zhì)量體積比為0 25、0 50、1 0、2 0、4 0 μg/mL的銀杏酚酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,以銀杏酚酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。銀杏酚酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為y=3 517x-1 426,相關(guān)系數(shù)為0 999 93。
2 1 2 回收率與檢出限 在土壤空白樣品中分別添加銀杏酚酸標(biāo)樣0 10、0 60、1 20 mg/kg,每個濃度進行5次回收試驗。結(jié)果表明,銀杏酚酸在土壤中的平均回收率為 92 51%~97 45%,變異系數(shù)為1 63%~3 59%。土壤中銀杏酚酸最低檢出限為0 01 mg/kg。此方法靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度均符合農(nóng)藥殘留分析要求。
2 2 殘留動態(tài)
由表1可知,晴天條件下施藥后銀杏酚酸在土壤中的原始積累量是21 03 mg/kg,2 d后降解率達(dá)80%以上,隨后降解變得相對緩慢。3 d后土壤中銀杏酚酸殘留量為 0 18 mg/kg。人工模擬降雨條件下,銀杏酚酸在土壤中降解得更快,1 d后降解率達(dá)70%以上,5 d后未檢出。這可能是由于隨著土壤含水量的增加,銀杏酚酸向土壤下滲濾。同時,土壤中含水量的增加會使土壤中的微生物生長速度加快,從而加快了農(nóng)藥的微生物降解。由表2可知,施藥后間隔時間與土壤中的銀杏酚酸殘留量呈指數(shù)關(guān)系,殘留動態(tài)曲線符合方程Ct=C0e -kt。式中Ct為施藥后間隔t d土壤中農(nóng)藥殘留量;C0為施藥后原始沉積量;t為施藥后天數(shù),k為消解速率常數(shù)。晴天及人工模擬降雨條件下土壤中銀杏酚酸的半衰期分別為0 42、0 37 d。endprint
2 3 銀杏酚酸在土壤中的殘留
從表3可以看出,按施藥劑量2 000 g/hm2施藥4、5次,銀杏酚酸在晴天和人工模擬降雨條件下5 d后的殘留量分別為0 21~0 23 mg/kg和未檢出,7 d后的殘留量都為未檢出;按施藥劑量4 000 g/hm2施藥4、5次,銀杏酚酸在晴天和人工模擬降雨條件下5 d后殘留量分別為0 09~0 11 mg/kg和未檢出至0 06 mg/kg,7 d后的殘留量都為未檢出。
3 結(jié)論
銀杏外種皮中的銀杏酚酸是殺蟲、驅(qū)蟲的活性物質(zhì),銀杏酚酸防治蚜蟲、菜粉蝶、薊馬、甜菜夜蛾效果良好 [7-8]。 本研究結(jié)果表明,晴天和雨天條件下使用銀杏酚酸水劑,按照使用劑量2 000 g/hm2,銀杏酚酸在土壤中的半衰期分別為0 42、0 37 d,3 d消解率可達(dá)90%以上,說明銀杏酚酸屬于易降解農(nóng)藥。按施藥劑量2 000 g/hm2施藥4、5次,銀杏酚酸在晴天和人工模擬降雨條件下5 d后的殘留量分別為0 21~0 23 mg/kg和未檢出,7 d后的殘留量都為未檢出;按施藥劑量4 000 g/hm2施藥4、5次,銀杏酚酸在晴天和人工模擬降雨條件下5 d后殘留量分別為0 09~0 11 mg/kg和未檢出至0 06 mg/kg,7 d后的殘留量都為未檢出。人工模擬降雨條件下銀杏酚酸在土壤中降解更快一些,這可能是由于隨著土壤含水量的增加,銀杏酚酸向土壤下滲濾。另外,土壤中含水量增加會使土壤中微生物生長速度加快,從而加快農(nóng)藥的微生物降解。土壤的物理性質(zhì)、有機質(zhì)含量等也影響銀杏酚酸在土壤中的降解。
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