莠去津在水體中的光化學(xué)降解研究

譚頭云，鄭歡圖，陳興隆，孫劍英，岑江杰

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

莠去津在水體中的光化學(xué)降解研究

譚頭云，鄭歡圖，陳興隆，孫劍英，岑江杰

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

以氙燈為人工光源，研究莠去津在水中的光化學(xué)降解速率。采用高效液相色譜法，對不同pH值水體中莠去津含量進行檢測,莠去津在pH=4.0緩沖溶液中未發(fā)現(xiàn)光解，在pH=7.0和pH=9.0緩沖溶液中的水解半衰期分別為63.0 h和115.5 h。莠去津在酸性水體中穩(wěn)定，在中性和堿性水體中易于光解。

莠去津；光解；高效液相色譜

莠去津又名阿特拉津，是一種選擇內(nèi)吸傳導(dǎo)型苗前、苗后除草劑，可防除一年生禾本科雜草和闊葉雜草，對某些多年生雜草也有一定抑制作用。適用于玉米、高粱、甘蔗、果樹、苗圃、林地等的除草[1]。農(nóng)藥的水解和光解與其在環(huán)境中的持久性密切相關(guān)，是影響農(nóng)藥在環(huán)境中歸宿的重要判據(jù)之一，也是評價農(nóng)藥在水體中殘留性的重要指標(biāo)[2]。目前，國內(nèi)對莠去津的水解及水中光解研究報道很少。采用氙燈為人工光源，在實驗室條件下研究了莠去津的水中光解特性，為其環(huán)境風(fēng)險評估提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試農(nóng)藥

莠去津標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.2%)，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.2 主要儀器設(shè)備及實驗材料

光化學(xué)反應(yīng)器（XPA-4）、照度計(ST-85)、光源(人工光源，為過濾氙燈，光照強度為3000 lx)、液相色譜儀 (Dionex Ultimate 3000)、分析天平(XS105DU)、pH 計(Seven Easy S20)、純水/超 純 水一體機(ELGA Option R7+Flex2)。

乙腈為色譜純、超純水為新制超純水、鄰苯二甲酸氫鉀、磷酸二氫鉀、硼酸、氯化鉀、氫氧化鈉均為分析純。

1.3 緩沖溶液配制

pH=4.0 緩沖溶液的配制：0.1 mol·L-1氫氧化鈉溶液2.00 mL加0.1 mol·L-1鄰苯二甲酸氫鉀溶液250 mL，再用超純水定容至500 mL。

pH=7.0 緩沖溶液的配制：0.1mol·L-1氫氧化鈉溶液148.2 mL加0.1 mol·L-1磷酸二氫鉀溶液250 mL，再用超純水定容至500 mL。

pH=9.0 緩沖溶液的配制：0.1 mol·L-1氫氧化鈉溶液106.5 mL加0.1 mol·L-1硼酸-氯化鉀溶液250 mL，再用超純水定容至500 mL[3]。

配制好的緩沖溶液分別過0.45μm和0.25 μm的濾膜。

1.4 線性溶液配制

稱取莠去津標(biāo)樣0.02 g（精確至0.02 mg），置于100 mL容量瓶中，加入95 mL乙腈，超聲溶解。取出，冷卻至室溫后，用乙腈定容、搖勻。分別移取上述莠去津母液10.00 mL、5.00 mL、2.00 mL、1.00 mL于100 mL容量瓶中，用乙腈定容、搖勻。分別命名上述溶液為L1、L2、L3和L4，再分別移取L4溶液20.00 mL和10.00 mL于100 mL容量瓶中，用乙腈定容、搖勻。分別命名上述溶液為L5、L6。以莠去津濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)作圖，得到莠去津線性溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1。

圖1 莠去津線性溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5 水中光解試驗方法

分別稱取約0.01 g莠去津試樣于500 mL容量瓶中，用量筒分別向容量瓶中加入pH值為4.0、7.0和9.0的緩沖溶液400 mL，超聲10 min后分別用0.45 μm和0.25 μm濾膜過濾，然后再分別用pH值為4.0、7.0和9.0的緩沖溶液定容至500 mL。將配好的試樣溶液置于光化學(xué)反應(yīng)儀中進行光解試驗，光源采用350 W人工光源氙燈，光強為3200 lx，同時設(shè)置黑暗對照。pH=4.0緩沖溶液樣品于 0.0 h、0.5 h、1.0 h、1.5 h、7.0 h、23.0 h、25.5 h、31.0 h、46.5 h，70.5 h 和 101.5 h 取樣，pH=7.0 緩沖溶液樣品于 0.0 h、0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.5 h、3.5 h、4.5 h、6.5 h、8.5 h、21.5 h、22.5 h、39.0 h、43.0 h、59.0 h、63.0 h、67.0 h、83.0 h、87.0 h、92.0 h、96.0 h和111.0 h取樣，pH=9.0緩沖溶液樣品于0.0 h、1.0 h、3.0 h、6.0 h、10.0 h、23.0 h、28.0 h、32.0 h、47.0 h、55.0 h、56.0 h、60.0 h、64.0 h、80.0 h和104.0 h取樣，測定緩沖溶液和對照組溶液中莠去津的質(zhì)量濃度。

1.6 水中莠去津液相分析方法

色譜柱：ZORBAX Eclipse XDB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：25 ℃；

流動相：ψ（CH3CN+H2O）=70+30；流動相流量：1.0 mL/min；檢測波長：210 nm；

進樣體積：10.00 μL。在上述條件下，莠去津的保留時間為3.7 min，典型色譜圖見圖2、圖3。

圖2 莠去津標(biāo)樣色譜圖

圖3 莠去津在水體中色譜圖（pH=4.0）

2 結(jié)果與分析

2.1 分析方法的準(zhǔn)確度、靈敏度和精密度

莠去津在pH值為4.0、7.0、9.0緩沖溶液中的添加回收率測定結(jié)果見表1。莠去津在三種溶液中平均添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均在農(nóng)藥殘留測定允許的范圍[4]。測得莠去津在水中最低檢出質(zhì)量濃度為3×10-4mg/mL。

表1 莠去津在不同pH值緩沖溶液中的添加試驗結(jié)果

2.2 莠去津在不同水體中光解動態(tài)

通過對照試驗發(fā)現(xiàn)，莠去津在黑暗條件下，在pH=4.0、pH=7.0、pH=9.0 緩沖溶液中均穩(wěn)定，未發(fā)生水解現(xiàn)象；莠去津在氙燈光照條件下，在pH=4.0緩沖溶液中，取樣時間內(nèi)（0～101.5 h）未發(fā)現(xiàn)光解現(xiàn)象。莠去津在pH=7.0、pH=9.0緩沖溶液中光解結(jié)果見表2。

表1 莠去津在不同pH值緩沖溶液中的添加試驗結(jié)果

3 結(jié)論

本研究建立的莠去津在水體中分析方法簡便、快速，適用于不同pH值緩沖溶液中莠去津分析。莠去津在黑暗條件下，不同pH值緩沖溶液中均未發(fā)現(xiàn)水解現(xiàn)象；在氙燈光照條件下，在pH=4.0緩沖溶液中未發(fā)生光解現(xiàn)象，在pH=7.0和pH=9.0緩沖溶液中光解速率符合一級動力學(xué)方程。

[1] 楊梅，林忠勝，姚子偉，等.三嗪類除草劑莠去津的研究進展[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2006，25（11）：31-37.

[2] 劉維屏.農(nóng)藥環(huán)境化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[3] 環(huán)境保護部化學(xué)品登記中心.化學(xué)品測試方法理化特性和物理危險卷[M].第2版.北京：中國環(huán)境出版社，2013.

[4] NY/T 788-2004，農(nóng)藥殘留試驗標(biāo)準(zhǔn)[S].

Studies on Photolysis of Atrazine in Aqueous Solution

TAN Tou-yun，ZHENG Huan-tu，CHEN Xing-long， SUN Jian-ying，CEN Jiang-jie
（Zhejiang Chemical Industry Research Institute Co.， Ltd.，Hangzhou，Zhejiang 310023， China）

Xenon lamp was used as an artificial light for the study of the photochemical degradation rate of atrazine in aqueous solution.The content of atrazine in different pH were determined by HPLC.The results showed that the atrazine could not photolysis in pH=4.0 buffer solutions and the photolysis half-lives were 63.0 h and 115.5 h in pH=7.0 and pH=9.0 buffer solutions.Atrazine is stable in acidic aqueous solution and is easily photolysis in neutral and alkaline aqueous solution.

atrazine；photolysis；HPLC

1006-4184（2017）11-0052-03

2017-07-26

譚頭云（1983-），男，湖南耒陽人，工程師，主要從事農(nóng)藥、化學(xué)品檢測工作。E-mail：tantouyun@sinochem.com。