徐煥志，于 灝，陸阿定，孫靜亞，沈 明

（1．浙江海洋學院海洋科學與技術(shù)學院,國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，浙江舟山 316004;2．國家海洋局北海海洋技術(shù)保障中心,山東青島 266033；3．浙江省海洋開發(fā)研究院,浙江舟山 316021）

敵草隆(Diuron)，即1,1-二甲基-3-(3,4-二氯苯基)脲，是拜耳公司1954年開發(fā)的一種光合作用抑制類廣譜除草劑，廣泛應用于去除農(nóng)田、草坪、高速路路肩的雜草[1]。但越來越多的證據(jù)表明敵草隆的使用會對生態(tài)環(huán)境帶來很大的風險，澳大利亞農(nóng)藥和獸藥管理局(APVMA)指出，敵草隆對藻類和水生植物有“劇毒”，還能長期殘留在土壤、沉積物和水體中[2]。美國環(huán)境保護署也將敵草隆歸類為一種“已知的、潛在的”人類致癌物[3]。石油烴對海洋的污染也早已成為最嚴重的涉及公共利益的海洋事件，嚴重損害海洋和沿海環(huán)境[4]。因此盡早研究敵草隆和石油烴在環(huán)境中的分布特征和降解能力，對于預防和降低其所帶來的環(huán)境風險、保護人類健康具有重要意義。

為了及時、準確并且比較全面地了解舟山近岸海域環(huán)境狀況，本文分析了2011年3月、2012年3月、2013年3月對舟山近岸海水中敵草隆、石油烴的含量分布特征與變化趨勢，為未來合理開發(fā)和利用舟山沿岸資源，保護海域環(huán)境提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查海域與樣品采集

在 121°58′～122°22′E 和 29°54′～30°09′N范圍內(nèi)沿舟山主島西海岸、朱家尖島西海岸布設(shè)監(jiān)測站位，舟山主島西部設(shè)7站位、朱家尖西部設(shè)2個站、東部設(shè)1個參考站位，共10個站位，站位如圖1所示。

測定敵草隆含量用海水樣品的采集。按《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB17378.3-2007)方法[5]，用卡蓋式采水器（Niskin bottle sampler）采集表層0.5 m以下水樣，裝入棕色廣口瓶中，或直接用棕色廣口瓶下懸重物采樣，待預處理后測定。采樣時間為2011年3月、2012年3月和2013年3月。

測定石油烴含量用海水樣品的采集。按《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB 17378.3-2007)方法[5]，用1 000 mL棕色廣口瓶為采水器直接采集表層水樣，并用 10mLH2SO4溶液（1＋3）酸化，實驗室測定。采樣時間為2011年、2012年的3月、6月、9月。

圖1 站位圖Fig.1 Location sampling

1.2 儀器與試劑

高效液相色譜HPLC(1260型,美國Agilent公司)；熒光分光光度計(F7000型，日立高新技術(shù)公司)；SPE固相萃取儀(RapidTrace，ISOLUTE C18，瑞典Biotage公司)；超純水系統(tǒng)(Synergy UV型，美國Millipore公司)。

敵草隆標準(100 μg/mL丙酮溶液,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所)；甲醇(HPLC，瑞典Oceanpak公司)；乙酸乙酯(HPLC,瑞典Oceanpak公司)；超純水(由Synergy UV高純水系統(tǒng)制備)；標準油屈(1.000 mg/mL，國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心)；活性炭(60目)、石油醚(60～90℃)、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉均為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；石油醚按《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB17378.3-2007)方法[5]經(jīng)活性炭脫芳后使用。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品預處理

(1)測定敵草隆含量用海水樣品的預處理

將采集海水樣品2 000 mL用0.45 μm濾膜過濾備用。參照GATIDOU等[6]樣品預處理方法，先依次用10 mL甲醇、10 mL超純水清洗SPE富集小柱Isolute C18(1 g)，然后加入含內(nèi)標的水樣以10 mL/min流速進行萃取，萃取完成后再用2．5 mL超純水反復淋洗SPE富集小柱4次，待水流干后用2 mL甲醇反復淋洗3次，流出液在氮氣氛中35°C下旋轉(zhuǎn)發(fā)至干，然后重新用500 μL乙酸乙酯溶解。

(2)測定石油烴含量用海水樣品的預處理

按《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB17378．3－2007)方法[5]，移取酸化500 mL水樣，轉(zhuǎn)入10 00 mL錐形分液漏斗中，準確加入10．0 mL脫芳石油醚，振蕩2 min，靜置分層，將有機層收集于25 mL比色管，用同法再萃取1次，合并2次石油醚，并用脫芳石油醚定容至刻度。在熒光分光光度計上，以310 nm為激發(fā)波長，360 nm為發(fā)射波長測定熒光強度。

1．3．2 數(shù)據(jù)處理與分析

實驗結(jié)果用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(V7．05)進行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與討論

2．1 方法研究

2．1．1 色譜條件選擇

(1)色譜條件[6]：Agilent 1260，流動相為甲醇＋水(50:50)；流速為 0．5 ml/m in；色譜柱為 XDB－C18(4．6 mm×250 mm，5 μm)；進樣為 20 μL；柱溫為 20 °C；DAD 檢測器波長UV－254 nm，可得到峰形較好的色譜圖，如圖2所示。

(2)敵草隆保留時間為 5．8 min。

2．1．2 精密度實驗

取同一個海水試樣樣品按1．2．1(1)方法進行預處理，然后在選定的色譜條件下，測定敵草隆，其相對標準偏差≤2．9%(n=6)。樣品測試時，每個站位進行雙樣品測定，以保證測量結(jié)果的可靠性。

2．1．3 回收率實驗

取同一個己知敵草隆含量(10 ng/L)海水樣品，加入一定量標準品，按1．2．1(1)方法進行預處理后，在選定的色譜條件下，測定敵草隆含量，計算其回收率 92%～100．2%。

2．2 海水中敵草隆

2011－2013 年對舟山西部近岸海域10個站位海水中敵草隆含量進行了3次調(diào)查，檢出濃度范圍為＜3～52．1 ng/L間。其中2011年檢出濃度范圍為＜3～12．3 ng/L，年平均濃度＜7．9 ng/L；2012 年檢出濃度范圍為 4．8～52．1 ng/L，年平均濃度為13．9 ng/L；2013 年檢出濃度范圍為 4．0～25．5 ng/L，年平均濃度為 12．3 ng/L，3 年平均濃度＜11．1 ng/L，大部分樣品濃度低于 12．3 ng/L(占總樣品量的 86．7%)，最高濃度52．1 ng/L出現(xiàn)在S3站位，最低濃度＜3 ng/L出現(xiàn)在S10站位，結(jié)果如圖3(其中圖3b和圖3c是經(jīng)DSP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理結(jié)果)所示。

圖2 敵草隆液相色譜圖Fig．2 Liquid chromatogram of Diuron

圖3 海水中敵草隆的分布Fig．3 Distribution of Diuron in seawaters from 2011 to 2013

總體看來，由于調(diào)查海域相對封閉，海水中敵草隆含量略呈北高南低趨勢，有均勻化傾向，最高濃度出現(xiàn)在中部。北高南低趨勢可能與來自杭州灣方向的陸源輸入，以及海流流向有關(guān)，而中間起伏可能與舟山島上陸源輸入、以及站位附近碼頭吞吐量、錨地泊船量有關(guān)。S3站位位于在不斷擴建的老塘山碼頭南部，附近有陸上河道入?？?、大型貨船錨地，平均濃度顯著高于其它站位；S4站位則北鄰S3，又有河道入?？?，平均濃度僅次于S3站位；其它站位則相對較平均，沒有顯著性差異(P≤0．05)。從調(diào)查海域海水中敵草隆年均含量來看(圖3c)，敵草隆年均含量3年雖無顯著性變化，但也呈現(xiàn)出一定的逐年上升趨勢，這可能與舟涌港年吞吐量逐年增加有關(guān)(P≤0．05)。

與國外同類海域研究結(jié)果比較見表1。例如，SAPOZHNIKOVA等[7]報道美國加州南部海域海水中敵草隆濃度可達68 ng/g，THOMAS等[9]報道英國南部港口、碼頭海水中敵草隆濃度可達78 ng/g，這與本文調(diào)查海域海水中敵草隆的最高含量(52．1 ng/g)相近。而日本大坂灣最高濃度高達350 ng/g[11]，英國肖勒姆港、布賴頓碼頭最高濃度高達366 ng/g1[8]，是本文調(diào)查海域的數(shù)倍，這可能與兩國除草劑使用存在結(jié)構(gòu)和用量差異、船舶種類和泊船量以及船用防污劑的種類不同有一定關(guān)系。關(guān)于敵草隆在海水環(huán)境存在的風險，新西蘭環(huán)保署（EPA）規(guī)定敵草隆在水環(huán)境的暴露限制標準(Environmental exposure limits(EELs)－Water)海水為1．8 μg/L、淡水為 0．2 μg/L[12]，美國 OPP農(nóng)藥毒性數(shù)據(jù)庫 2008年數(shù)據(jù)認為敵草隆對海洋藻類 72 h EC50為10～50 μg/L[13]，盡管調(diào)查海域海水低于上述濃度，但由于敵草隆有較高的半衰期(43－2 180 d)[14]，在海水中會形成明顯累積。連續(xù)3年調(diào)查表明，調(diào)查海域海水的敵草隆含量呈現(xiàn)緩緩上升趨勢，對調(diào)查海域生態(tài)系統(tǒng)的潛在風險有增長的趨勢。

表1 國內(nèi)外不同海域海水中敵草隆含量調(diào)查結(jié)果比較Tab．1 Comparison of Diuron concentrations found seawaters from different sites

2．3 海水中石油烴

分別在2011年、2012年的3月、6月、9月對舟山西部近岸海域表層石油烴含量進行了調(diào)查見表2，所在海域石油烴含量分布范圍為0．019－0．244 mg/L，平均含量為 0．066 mg/L。

根據(jù)所在海域海洋功能區(qū)劃，舟山西部海岸主要為港口區(qū)，水質(zhì)按四類海水水質(zhì)標準（0．5 mg/L）執(zhí)行[15]，采用單因子評價方法進行統(tǒng)計[16]，調(diào)查海域的石油烴標準指數(shù)范圍在 0．058～0．488 之間，均小于1，這表明舟山西部海岸海水中石油烴含量均未超海水水質(zhì)四類標準，符合海洋功能區(qū)劃要求。計算各站位石油烴年平均含量，結(jié)果如圖4所示。由圖4可見，海水中石油烴含量明顯呈北高南低趨勢，并有均勻化傾向，這可能與來自杭州灣方向陸源輸入有關(guān)。

2．4 海水中敵草隆與石油烴相關(guān)性分析

圖4 表層海水中石油烴的分布Fig．4 Distribution of petroleum hydrocarbon in surface seawaters from 2011 to 2012

圖5 海水中石油烴和敵草隆的相關(guān)性Fig．5 Linear relationship between petroleum hydrocarbon and Diuron

表2 2011－2012年舟山西部近岸海水中石油烴含量Tab．2 Concentration of petroleum hydrocarbon in west Zhoushan coastal seawater from 2011 to 2012

分析2011－2012年相應站位對應時間內(nèi)（3月）海水中敵草隆與石油烴的相關(guān)性，結(jié)果如圖5所示。由圖5可看出除了幾個含敵草隆較高的站位之外，大多數(shù)情況下海水中敵草隆與石油烴存在較好的相關(guān)性，表明在多數(shù)情況下敵草隆和石油烴可能存在一定的同源性。

3 結(jié)論

本文對舟山主島西部近岸海域中敵草隆和石油烴的含量進行了調(diào)查分析，海水中濃度范圍為＜3－52．1ng/L，其中 2011 年年平均檢出濃度＜7．9 ng/L，2012 年年平均濃度為 13．9 ng/L，2013 年年平均濃度為 12．3 ng/L；表層海水中石油烴檢出濃度范圍為0．019～0．244 mg/L，平均含量為0．066 mg/L，未超海水水質(zhì)四類標準，符合海洋功能區(qū)劃要求。連續(xù)調(diào)查結(jié)果表明，調(diào)查海域海水中敵草隆的含量呈現(xiàn)緩緩上升趨勢，敵草隆對調(diào)查海域生態(tài)系統(tǒng)的潛在風險有增長的趨勢。

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[2]Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority(APVMA),2012．What action has the APVMA taken?Diuron review:frequently asked questions．Chemical Review Program．Registered Products and Reviews．http://www．a(chǎn)pvma．gov．a(chǎn)u/products/review/completed/diuron_faq．php#action

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[12]New Zealand's Environmental Protection Authority(EPA).Substance Exposure Limit Register,2003.http://www.epa.govt.nz/search-databases/Pages/substance-exposure-limit-register.aspx#eel-tab-soil

[13]US's OPP Pesticide Ecotoxicity Database,2008.http://www.ec.gc.ca/ese-ees/default.asp?lang=En&n=6BC4E5D3-1#a8.

[14]DPR Pesticide Chemistry Database,2010.http://www.cdpr.ca.gov/dprdatabase.htm

[15]國家環(huán)境保護局.GB3097-1997海水水質(zhì)標準[S].北京:中國標準出版社,1997.

[16]蔡建安,張文藝.環(huán)境質(zhì)量評價與系統(tǒng)分析[M].第1版.合肥:合肥工業(yè)大學出版社,2003.