姬承東，周蕓蕓，顧 躍

（1.湖南高爾夫旅游職業(yè)學院，湖南 常德 415900；2.湖南涉外經濟學院體育學院，湖南 長沙 410205）

目前，全球共有超過32 000個高爾夫球場，占地面積達19 200～25 600km2［1］。中國高爾夫球場經過10年的發(fā)展，截止2010年底也達到了600個左右［2，3］。隨著高爾夫產業(yè)和現(xiàn)代草坪業(yè)在國內迅速發(fā)展，草坪上農藥的施用量也成倍增加，據報道，草坪農藥的施用量是農作物的3～8倍［4］。在高爾夫球場的日常管理中，為了保持草坪的健康與美觀，通常會施用大量的農藥，包括殺滅危害蟲和病菌的殺蟲劑或殺菌劑，以及防除雜草的選擇性除草劑（表1），對球場以及周邊環(huán)境造成潛在的危害。施用的有機農藥中有80%～90%直接進入土壤，10%～20%進入大氣和附著在有害生物上，后者經過部分降解外，其余部分又會通過雨水淋溶作用和有害生物分解進入土壤［5，6］?？的螤柎髮W研究表明，全球每年使用的40×105t農藥中，實際發(fā)揮作用的僅占1%，其余99%都在土壤、水體以及空氣中殘留和積聚，并在各環(huán)境要素間不斷循環(huán)。國外從1983年就開始了高爾夫球場施用農藥對環(huán)境影響的研究，經過30年的發(fā)展已經取得了一定的進展與成果［7］。國內相關研究起步較晚，尤其是針對高爾夫球場有機農藥對環(huán)境影響的研究與報道較少，對高爾夫球場草坪土壤有機農藥殘留及其環(huán)境行為的研究較少［8－11］。由于有機農藥對人體和環(huán)境產生的嚴重威脅和影響，因此進行土壤環(huán)境中有機農藥的殘留檢測與環(huán)境行為研究，對合理使用農藥，保護生態(tài)環(huán)境，保障人類健康，避免不必要的損失具有十分重要的意義。

1 材料和方法

1.1 試驗球場概況

清水湖高爾夫俱樂部，位于湖南省常德漢壽縣，E 112°12′45″，N 29°6′45″，屬中亞熱帶向北亞熱帶過渡的季風濕潤氣候區(qū)，氣候特征獨具。年均降水量1 342.2mm，年均氣溫16.7℃，月平均氣溫有9個月在10℃以上，≥10℃的活動積溫5 286.4℃，無霜期274d，年均日照1 688.4h，年均太陽輻射總量106.87 kcal／cm2，平均風速2.4m／s，年平均相對濕度82%。土壤類型為紅壤，對草坪試驗地0～20cm的土層取樣，測試其土壤氨態(tài)氮、有效磷、有效鉀含量及土壤酸堿度（表2）。

1.2 試驗材料

試驗所用的土壤樣品于2013年8月采集自湖南省清水湖高爾夫球場草坪區(qū)域，采用對角線5點取樣，每個樣點分0～10cm和10～20cm土層取樣，去除動、植物殘體后風干。充分研磨后過60目篩，混勻后用四分法取500g存貯在干凈的玻璃瓶中密封保存，供即時分析。用石英砂作為對照，過60目篩后在馬弗爐700℃條件下灼燒4h，在干燥器中冷卻后存貯備用［12－14］。

表1 高爾夫草坪有害生物及常用防治農藥Table1 Main pest and commonly used pesticides in golf turf

表2 清水湖高爾夫球場土壤基本情況Table2 Soil properties of Qingshuihu golf course

儀器：Agilent6890A／5973N 氣相色譜－質譜儀、Aglient7683自動進樣器；DSY－Ⅱ型自動快速濃縮儀；DS－1高速組織搗碎機；RE－52旋轉蒸發(fā)器；AS20500A超聲波清洗器；LD5－2A高速離心機；調速多功能振蕩器；SX－4－10馬弗爐；玻璃層析凈化柱等（2.4cm×30cm）。

試驗試劑：正己烷、二氯甲烷、丙酮、甲醇、石油醚等均為分析純，濃硫酸為優(yōu)級純，無水硫酸鈉（分析純，650℃灼燒4h），佛羅里土（650℃灼燒4h，130℃ 活化4h）。

有機農藥標準品：敵敵畏、馬拉硫磷、對硫磷、溴硫磷、三硫磷、倍硫磷、異丙威、抗蚜威、滅害威、禾草丹、除草通、滅螨猛；有機氯農藥混合標準品（農業(yè)部環(huán)境保護額科研檢測所研制，濃度為100μg／mL），包括α－六六六、β－六六六、γ－六六六、δ－六六六、p，p＇－滴滴伊、p，p＇－滴滴滴、p，p＇－滴滴涕、o，p＇－滴滴涕、七氯、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、高氰戊菊酯。

1.3 試驗方法

1.3.1 氣相色譜－質譜聯(lián)用法測定有機磷農藥殘留樣品提取：精確稱取制備好的土壤樣品3.000 0g置于50mL離心管中，加入丙酮－石油醚（4∶1）混合溶液5 mL，充分混勻后超聲提取20min，在3 600r／min條件下離心5min，取上清液置于20mL離心管中，分別再用2mL的混合液重復提取2次，合并上清液，濃縮至2mL備用［15，16］。

提取液凈化：層析柱自下而上填裝1cm無水硫酸鈉，4g佛羅里土，1cm無水硫酸鈉。先用20mL正己烷對層析柱進行預淋洗，然后將制備好的濃縮溶液轉移至層析柱中，以10mL正己烷－丙酮（4∶1）溶液分多次洗滌濃縮瓶后一并轉入層析柱中。再分別用5mL丙酮、10mL正己烷－丙酮（4∶1）、5mL甲醇洗柱，收集洗脫液用旋轉蒸發(fā)器在50℃水浴條件下濃縮至近干，用正己烷定容至1mL待測［17］。

測定條件：氣相色譜柱為 HP－5MS毛細管柱為30m×250μm×0.25μm；升溫程序為50℃保持1 min，以25℃／min的速度升溫至150℃，保持2min，以2℃／min升溫至180℃，以1℃／min升溫至230℃，保持2min；進樣體積為1μL，進樣口溫度為250℃，檢測器溫度為280℃；載氣為高純氦氣，流速1 mL／min；溶劑切除時間5min；掃描范圍50～500μ；離子源溫度230℃，傳輸線溫度150℃；EI電子能量為70ev。

回收率測定：為了驗證氣質聯(lián)用法測定土壤中有機磷農藥殘留的準確性，分別在3.000 0g待測土壤中加入100μL和500μL有機磷農藥混合標準品（1μg／mL），按照上述試驗方法進行提取、凈化和檢測，通過定量檢測2種添加水平下土壤有機磷農藥的回收率，每個水平重復3次。

1.3.2 氣相色譜－法測定有機氯與菊酯類農藥殘留樣品提取：精確稱取土壤樣品5.000 0g置于50mL離心管中，加入丙酮－石油醚（1∶3）混合溶液5mL，充分混勻后超聲提取30min，在3 600r／min條件下離心8min，取上清液置于20mL離心管中，分別再用2 mL的混合液重復提取2次，合并上清液，濃縮至2mL備凈化。

提取液凈化：在層析柱中自下而上填裝1cm無水硫酸鈉，4g佛羅里土，0.3g活性炭，1cm無水硫酸鈉。先用20mL石油醚預淋洗，然后將制備好的濃縮溶液轉移至層析柱中，以2mL石油醚溶液分3次洗滌濃縮瓶后一并轉入層析柱中。用40mL丙酮－石油醚（1∶3）淋洗層析柱，收集洗脫液用旋轉蒸發(fā)器在50℃水浴條件下濃縮至近干，用正己烷定容至1mL待測［18］。

測定條件：氣相色譜柱為HP－1701毛細管柱（30 m×0.25mm×0.25μm）；升溫程序為90℃保持2 min，以10℃／min的速度升溫至270℃，保持20min；進樣體積為1μL，進樣口溫度為240℃，檢測器溫度為300℃；載氣為氮氣，流速1.4mL／min。

回收率測定：在5.000 0g土壤中分別添加50、100和500μL有機氯農藥混合標準溶液（1μg／mL），按上述方法進行提取、凈化和檢測，通過測定樣品回收率判斷試驗的準確性，每個水平3次重復。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

將有機農藥混合標準品分別配制成0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8以及1.0μg／mL 的稀釋液，對有機農藥別以峰面積（A）對濃度（C）建立標準曲線，得到有機農藥的線性方程和相關系數（表3）。表明有機農藥在0.01～1.0μg／mL線性關系良好。

表3 有機農藥線性方程及其相關系數Table3 Linear equation and correlation coefficient of organic pesticide

續(xù)表3

2.2 檢測方法回收率與精確度

表4、表5為試驗涉及的有機農藥檢測方法的加標回收試驗結果，按2種試驗方法進行提取、凈化和檢測發(fā)現(xiàn)，2種方法的離子峰面積計算各種有機農藥添加水平的回收率能夠滿足對農藥殘留分析的要求。

2.3 土壤有機農藥殘留

對湖南清水湖高爾夫球場土壤有機農藥殘留的分析結果可以看出，該球場土壤中檢測的30種有機農藥中，抗蚜威、禾草丹、溴硫磷、除草通、滅螨猛、δ－六六六、o，p＇－滴滴涕、七氯與異狄氏劑等9種有機農藥未檢出。其余農藥在草坪土壤中均有殘留，其中，異丙威、滅害威、馬拉硫磷、狄氏劑以及氯菊酯等有機農藥的檢出率在90%以上，對硫磷、倍硫磷、α－六六六、p，p＇－滴滴伊、p，p＇－滴滴涕以及聯(lián)苯菊酯等有機農藥的檢出率為100%（表6）。

表4 有機農藥回收試驗結果Table4 Results of organic phosphorus pesticide recovery tests

表5 有機氯與菊酯類農藥回收試驗結果Table5 Results of organic chlorine pesticide recovery tests

表6 清水湖高爾夫草坪土壤有機磷農藥殘留Table6 Organic pesticide content in soil of Qingshuihu golf turf

續(xù)表6

3 討論

我國面臨著日益嚴重的土壤污染壓力，尤其是重金屬污染和有機污染最為嚴重，有機農藥污染是目前我國影響范圍最廣的一種土壤污染［19］。土壤是農藥在環(huán)境中的“貯藏庫”與“集散地”，已有許多研究結果表明，農田和草坪中施用的農藥大部分殘留在土壤介質中，并不斷從土壤中向外擴散而導致水體、大氣以及生物的污染與危害［20，21］。有機農藥在土壤的吸附作用下，由于存在的形態(tài)發(fā)生改變，其遷移轉移能力與生理毒性也會隨之改變。土壤的吸附可以在一定程度上起到凈化和解毒的作用，然而吸附作用是一個可逆的過程，因此土壤的凈化作用是不穩(wěn)定的，也是很有限的［22］。有機農藥在土壤中經過氣體遷移、水分遷移和生物降解后會不斷減少，但仍有一部分殘留在土壤中，殘留的數量和時間取決于農藥的化學性質、分解的難易度、藥劑量、土壤的理化性質以及耕作條件等眾多因素。

近年來，國內外針對有機農藥在淺層土壤中殘留情況的研究較多。在有機氯農藥方面，總體上我國北方土壤中的有機氯農藥殘留普遍較高，而中部地區(qū)略高于南方地區(qū)，整體高于西藏等潔凈區(qū)域土壤中的農藥殘留［25，26］。李長亮等［25］研究表明，土壤有機氯農藥的殘留最大值為271.72mg／kg，而有機氯農藥殘留主要集中于土壤表層（0～20cm）和亞表層（20～40cm），含量遠高于深層［23］。趙娜娜等［26］報道，土壤表層的滴滴涕含量高達104mg／kg，含量隨著土壤深度的增加而迅速降低。目前的研究結果表明，有機氯農藥在土壤中的遷移和降解能力較差。針對湖南清水湖高爾夫球場土壤中的18種有機氯殘留進行了檢測分析，檢測出六六六、滴滴涕、滴滴伊等14種有機氯農藥殘留，進一步論證了以上結論，盡管有機氯農藥已經禁用，但在高爾夫球場土壤中依然存在一定的含量，但此次的研究高爾夫球場土壤中有機氯農藥的殘留量較低。

有機磷農藥是目前世界上實用最廣泛的農藥之一，我國使用的殺蟲劑中有70%以上是有機磷農藥。高爾夫球場由于對草坪的景觀和功能要求較高，因此會比農田施用更多的殺蟲劑、殺菌劑和除草劑等，目前國內高爾夫球場施用的有機磷農藥具有高效、降解快、低殘留、殘毒低等特點，但低殘留和高效降解并不意味著有機磷農藥徹低降解，有很大一部分農藥會與土壤形成結合殘留物，大量的使用有機磷農藥必然會對高爾夫球場的環(huán)境帶來不可估量的危害。在對湖南清水湖高爾夫球場草坪土壤中的有機磷農藥進行了檢測，檢測出了敵敵畏、異丙威、馬拉硫磷等7種有機磷農藥，但所有農藥的含量均較低。然而，隨著國家相關政策的限制和公眾輿論對高爾夫球場對環(huán)境可能污染的密切關注，化肥及農藥的科學施用和管理成為低碳環(huán)保球場認證中的重要指標［27，28］。作為草地環(huán)境農藥的替代品，植物源農藥、農用抗生素和利用害蟲天敵將是較為理想的選擇［29］。

4 小結

截止目前，我國還沒有出臺高爾夫球場土壤及水體有機農藥殘留標準，也沒有相關農藥殘留的限制值。參考金克林等［9］對土壤有機農藥殘留研究過程中借鑒使用《中華人民共和國地表水環(huán)境質量標準》與《城市供水水質標準》等相關質量標準的方法，本次試驗的檢測結果表明，清水湖高爾夫球場土壤的有機農藥殘留低于相關規(guī)定，表明該球場在使用有機農藥的過程中沒有對球場草皮土壤環(huán)境產生污染，這與球場的土壤條件、氣候條件以及草坪養(yǎng)護管理具有密不可分的關系。

研究只是針對湖南省清水湖高爾夫球場草坪土壤的局部區(qū)域進行了取樣分析，要徹底查明高爾夫球場土壤的有機農藥殘留問題，探索高爾夫球場施用農藥對土壤、大氣以及水體環(huán)境的影響，還需要進一步進行深入的研究分析。

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