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农药施用后,在各种环境因素的影响下不断降解而趋于消失,农药在水体中的降解是农药非生物降解能力的一个主要方面。了解农药对水体的污染规律与测定农药在水体中的水解能力,是评价一种农药在环境中安全性的一个重要指标。水解反应是许多化学农药在环境中的消解的主要途径,对预测农药在水体中的残留及其迁移转化规律有重大意义。以下参考经济合作与开发组织(OEC天)制定的化学品试验准则,做出了农药磺草酮在25℃和50℃两个温度与pH分别为5、7、9条件下的水解状况。
1.试验材料
1.1试验仪器 Agilent 1100 型高效液相色谱仪、带紫外检测器、自动数据处理系统、恒温培养箱、100mL具塞三角瓶等。
1.2试验样品和试剂
磺草酮标准品:
pH5缓冲液:226mL 0.1mol/L NaOH+150mL 0.2mol/L苯甲二酸钾,蒸镏水定容至1000mL。
pH7缓冲液:291mL 0.1mol/L NaOH+250mL 0.2mol/L 磷酸二氢钾,蒸镏水定容至1000mL。
pH9缓冲液:208mL 0.1mol/L NaOH+250mL 0.2mol/L (KCl+硼酸),蒸镏水定容至1000mL。
2.试验方法
上述缓冲液与供试验用的容器均需高温高压灭菌,贮存于棕色瓶中备用。整个试验过程中均需避免光解与氧化作用。
吸取定量的磺草酮标准溶液于500mL容量瓶中,用N2吹干,分别加入上述已配制的不同pH的缓冲溶液。通过超声使磺草酮完全溶解,使磺草酮在缓冲液中的浓度为10.00μg/mL。将上述溶液转移部分至3组(pH5、pH7、pH9)100mL具塞三角瓶中,每组各10个,充分摇匀,放入25℃恒温培养箱中。为防止农药挥发,塞上瓶塞后,再用封口膜封好。另外同时设置3组,每组10个,充分摇匀,放入50℃恒温培养箱中,定期取样。本试验采集样品时间为0天、20天、40天。取样后上高效液相色谱仪分析。
3.色谱条件
色谱柱:ZORBAXSB C18(25cm×4.6mm ,Agilent 公司)、流动相:甲醇:0.7%乙酸水=45:55、流速:0.8mL/min、进样量:20μL、检测器波长:280nm、柱温:40℃。磺草酮标准品色谱峰见图1。
4.试验结果
磺草酮在水中的水解速率较慢。在25℃条件下,40天磺草酮水解率在pH9,pH7,pH5条件下分别为19.2%,12.5%,20.4%。在50℃条件下,40天水解率在pH9,pH7,pH5条件下分别为19.8%,13.2%,26.4%,水解率均小于30%。水解试验结果见表1和表2。
5.结论
磺草酮在pH5条件下的水解速率比pH7和pH9稍快,而温度(25℃和50℃)对其水解几乎没有影响。进入40天,磺草酮水解率均小于30%,说明磺草酮在水中的水解速率较慢。
实验结果表明:磺草酮在本实验设定的条件下不易水解。pH值和温度对磺草酮水解速率的影响较小。地下水中的水解作用或生物降解作用都比地表水低很多,并且不存在光降解。磺草酮一旦進入地下水将很难降解。因此,建议在施用时要严格控制施药用量和施药次数,或采用与其它药剂混配使用的方法。
1.试验材料
1.1试验仪器 Agilent 1100 型高效液相色谱仪、带紫外检测器、自动数据处理系统、恒温培养箱、100mL具塞三角瓶等。
1.2试验样品和试剂
磺草酮标准品:
pH5缓冲液:226mL 0.1mol/L NaOH+150mL 0.2mol/L苯甲二酸钾,蒸镏水定容至1000mL。
pH7缓冲液:291mL 0.1mol/L NaOH+250mL 0.2mol/L 磷酸二氢钾,蒸镏水定容至1000mL。
pH9缓冲液:208mL 0.1mol/L NaOH+250mL 0.2mol/L (KCl+硼酸),蒸镏水定容至1000mL。
2.试验方法
上述缓冲液与供试验用的容器均需高温高压灭菌,贮存于棕色瓶中备用。整个试验过程中均需避免光解与氧化作用。
吸取定量的磺草酮标准溶液于500mL容量瓶中,用N2吹干,分别加入上述已配制的不同pH的缓冲溶液。通过超声使磺草酮完全溶解,使磺草酮在缓冲液中的浓度为10.00μg/mL。将上述溶液转移部分至3组(pH5、pH7、pH9)100mL具塞三角瓶中,每组各10个,充分摇匀,放入25℃恒温培养箱中。为防止农药挥发,塞上瓶塞后,再用封口膜封好。另外同时设置3组,每组10个,充分摇匀,放入50℃恒温培养箱中,定期取样。本试验采集样品时间为0天、20天、40天。取样后上高效液相色谱仪分析。
3.色谱条件
色谱柱:ZORBAXSB C18(25cm×4.6mm ,Agilent 公司)、流动相:甲醇:0.7%乙酸水=45:55、流速:0.8mL/min、进样量:20μL、检测器波长:280nm、柱温:40℃。磺草酮标准品色谱峰见图1。
4.试验结果
磺草酮在水中的水解速率较慢。在25℃条件下,40天磺草酮水解率在pH9,pH7,pH5条件下分别为19.2%,12.5%,20.4%。在50℃条件下,40天水解率在pH9,pH7,pH5条件下分别为19.8%,13.2%,26.4%,水解率均小于30%。水解试验结果见表1和表2。
5.结论
磺草酮在pH5条件下的水解速率比pH7和pH9稍快,而温度(25℃和50℃)对其水解几乎没有影响。进入40天,磺草酮水解率均小于30%,说明磺草酮在水中的水解速率较慢。
实验结果表明:磺草酮在本实验设定的条件下不易水解。pH值和温度对磺草酮水解速率的影响较小。地下水中的水解作用或生物降解作用都比地表水低很多,并且不存在光降解。磺草酮一旦進入地下水将很难降解。因此,建议在施用时要严格控制施药用量和施药次数,或采用与其它药剂混配使用的方法。