摘要:為提高房屋白蟻化學屏障質(zhì)量檢測工作效率,在長沙市5個工地基坑中噴灑不同藥量的聯(lián)苯菊酯懸浮劑,比較自然風干土樣和濕潤土樣的藥物殘留值。結果表明:濕潤土樣和自然風干土樣的聯(lián)苯菊酯出峰時間基本一致;2種不同樣品提取和計算得到的殘留檢測結果接近,平均誤差值均小于3%,并且差異性不顯著。綜之可知,濕潤土樣不經(jīng)過自然風干,直接進行樣品提取和計算的方法適用于土壤中聯(lián)苯菊酯懸浮劑殘留量的檢測。
關鍵詞:白蟻防治;聯(lián)苯菊酯;色譜分析;濕潤土壤
中圖分類號:X502, O657.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-060X(2024)04-0081-04
Determination of Residual Bifenthrin in Moist Soil by HPLC
XUE Zheng-jie,CAO Yang
(Changsha Termite Control Station, Changsha 410008, PRC)
Abstract: To improve the efficiency of evaluating the quality of chemical barriers for termite control in buildings, bifenthrin suspensions at varying dosages were sprayed in the foundation pits of five construction sites in Changsha City, China. The residual bifenthrin in naturally air-dried soil samples and moist soil samples were compared. The results showed that the retention times of bifenthrin peaks were consistent across moist and naturally air-dried soil samples. The levels of residual bifenthrin derived from extraction and calculation using both samples were closely matched, with mean errors of less than 3% and insignificant difference between moist and dry samples. Therefore, the direct extraction and calculation using moist soil samples, without the need for natural air-drying, is suitable for detecting bifenthrin residues in soil.
Key words: termite control; bifenthrin; chromatographic analysis; moist soil
白蟻是等翅目白蟻科昆蟲,其挖掘活動可對人造堤和建筑物造成危害,因此白蟻防治是一項重要工作。隨著人們對白蟻防治需求的不斷增加,以及環(huán)保意識的不斷提高,高效、低毒的白蟻防治藥物逐漸被廣泛重視[1-2]。聯(lián)苯菊酯是一種擬除蟲菊酯類白蟻防治藥物[3],可以有效的消滅和控制白蟻群體[4],已被廣泛應用于房屋白蟻預防化學屏障施工中。為確保該藥物使用的有效性和合規(guī)性,利用色譜法檢測其在土壤環(huán)境中的藥物殘留十分必要[5]。
目前,有不少關于白蟻防治藥物的色譜分析方法的報道。張亮等[6]為確保白蟻預防化學屏障工程質(zhì)量,建立了毒死蜱、聯(lián)苯菊酯和氰戊菊酯3種藥物的高效液相色譜和氣相色譜的檢測方法。劉煒等[7]通過比較丙酮、乙腈和乙酸乙酯等提取試劑,確立了土壤中氟甲氰、氟蟲腈、氟蟲腈硫醚、氟蟲腈砜、吡蟲啉和氯蟲苯甲酰胺6種白蟻防治藥物的高效液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法,不但前處理簡單,而且靈敏度和準確度較高。曾小虎等[8]則認為超高效液相色譜法(UPLC)適用于土壤中吡蟲啉、蟲螨腈、氟蟲腈、聯(lián)苯菊酯、毒死蜱和氰戊菊酯6種白蟻防治藥物的殘留檢測與分析。在白蟻防治藥物的檢測方法中,通常需要將待測土樣進行自然風干[9-10],這一過程需要大量時間。項目組擬建立一種將濕潤的待
測土樣直接進行前處理后,上機檢測的方法,為提高房屋白蟻化學屏障質(zhì)量檢測工作效率提供新思路。
1 材料與方法
1.1 儀器
Agilent 1260 InfinityⅡ高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司),SHZ–Ⅲ循環(huán)水真空泵(上海亞榮生化儀器廠),AUY220分析天平(日本島津公司),KQ–300TDE型高頻數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),TDZ4–WS臺式低速離心機(湘儀公司)。
1.2 試劑
無水硫酸鈉粉末、濃鹽酸(分析純),甲醇、乙腈(色譜純),分析純和色譜純均來自國藥集團化學試劑有限公司;超純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm);鹽酸–甲醇溶液(ΦHCL+CH3OH=1+999);聯(lián)苯菊酯標準品(純度98.51%,德國Dr.Ehrenstorfer公司);5%聯(lián)苯菊酯懸浮劑(南京榮誠生物科技有限公司)。
1.3 試驗方法
1.3.1 施藥地點 施藥地點均為白蟻預防工程現(xiàn)場,分別在長沙市芙蓉區(qū)黃花基地、開福區(qū)沙河城二期、雨花區(qū)風華云邸、岳麓區(qū)中聯(lián)智慧城和天心區(qū)湘城名庭5個建筑工地內(nèi)。
1.3.2 施藥和采樣方法 分別從5個建筑工地基坑中選取石子較少的土壤21 m2,并將其平均分為21塊,每塊1 m2的土壤作為1個單元,標記為1~21號。設置7個處理組,每組處理3個重復,將5%聯(lián)苯菊酯懸浮劑按1∶30(v/v)用水稀釋后均勻噴灑,噴灑量分別為:1~3號單元0 L、4~6號單元0.7 L、7~9號單元0.9 L、10~12號單元1.1 L、13~15號單元1.3 L、16~18號單元1.5 L及19~21號單元1.7 L。為保證土壤濕潤,在雨后24 h進行施藥;施藥后24 h
用土壤取樣器進行取樣,取樣深度為10 cm,每個單元中隨機取樣10處后,混合為一個樣品,并在每個單元取2個樣品,分別進行自然風干和濕潤土樣的藥物殘留檢測。
1.3.3 自然風干土樣的樣品提取 自然風干樣品按照廣西壯族自治區(qū)地方標準[11]中的方法提?。和寥罉悠酚谑覂?nèi)攤開自然風干,經(jīng)粉碎機粉碎后,過20目篩。稱取10.0 g(精確至0.01 g)粉碎后樣品,置于50 mL離心管中,加入10 g無水硫酸鈉并充分混勻。然后,準確加入25 mL鹽酸甲醇溶液,劇烈振蕩1 min后,再使用超聲清洗儀超聲15 min,隨后將其用離心機離心5 min,轉速為4 000 r/min。完成后取上層清液過0.45 μm微孔濾膜,裝入進樣瓶中,濾液供上機測定。
1.3.4 濕潤土樣的樣品提取 取一份濕潤土樣碾碎并混勻后,通過“四分法”縮分留樣100 g。從中準確稱取10.0 g(精確至0.01 g)樣品后,廣西壯族自治區(qū)地方標準[11]中的方法提取。
1.3.5 濕潤土樣含水率測定 將90 g剩余土樣置于烘箱中,設定溫度35℃,烘干48 h后稱重計為n,通過i=(90-n)/90×100%計算含水率。
1.3.6 樣品液相色譜操作條件 色譜柱:Agilent Poroshell120 EC–C18(4.6 mm×150 mm,4 μm);
檢測波長:220 nm;流動相:甲醇 ∶ 乙腈 ∶ 水=70∶21∶9
(v/v);流動相流量:1 mL/min;柱溫箱:40℃;進樣體積:10 μm;保留時間:約4.12 min。
1.3.7 標準曲線的制作 準確稱取聯(lián)苯菊酯標準品0.028 1 g加甲醇定容至25 mL,得到濃度為1.107 mg/mL的儲備液,使用移液管移取2.258 mL儲備液,用甲醇定容至25 mL,得到濃度為1 mg/mL的母液。使用甲醇將母液逐級稀釋為0.1、0.01、0.001、0.000 1和0.000 01 mg/L的標準溶液,通過色譜測定,以峰面積為縱坐標,濃度為橫坐標,繪制標準曲線,其線性方程為:y=19.593 07x+80.656 24,相關系數(shù)為0.999 98。
1.3.8 殘留值計算 自然風干土樣中聯(lián)苯菊酯的殘留值K=p×25/10;濕潤土樣中聯(lián)苯菊酯的殘留值R=q×25/[10×(1-i)];其中,p和q為試樣從標準工作曲線中得到的濃度(mg/L)。
1.3.9 數(shù)據(jù)分析 采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進行統(tǒng)計[12],對同一建筑工地中自然風干和濕潤土樣的聯(lián)苯菊酯殘留值進行單因素方差分析,均值差異顯著性通過Duncan氏新復極差法進行分析比較,顯著水平設定為P<0.05。
2 結果與分析
從聯(lián)苯菊酯標準品(圖1)、自然風干土樣(圖2)和濕潤土樣的色譜圖(圖3)可以看出,濕潤土樣聯(lián)苯菊酯的出峰時間與聯(lián)苯菊酯標準品和自然風干土樣的出峰時間基本一致,均在4.12 min左右,而濕潤土樣與聯(lián)苯菊酯標準品和自然風干土樣的主要區(qū)別在于其水分含量較多,由此推斷,濕潤土樣所含水分雜質(zhì),對檢測土壤中聯(lián)苯菊酯的出峰時間影響較小。
比較采用自然風干和濕潤土樣直接提取2種不同前處理方法后測得的殘留值(表1),相同施藥量時,2種方法處理的聯(lián)苯菊酯殘留量的檢測結果誤差較小,在施過藥的30個處理組中,除沙河城二期0.7 L處理組誤差超過5%外,其余均低于5%,其中誤差小于3%的處理組為27個,占試驗組總數(shù)的90%。總體看來,在進行試驗的5個白蟻預防工程地點中,2種不同前處理方法產(chǎn)生的平均誤差值均小于3%。
此外,對測定數(shù)據(jù)進行差異性分析的結果表明(表2),對于同一塊噴灑相同劑量聯(lián)苯菊酯藥物的土壤,自然風干與濕潤土樣藥物殘留的測定結果差異性不顯著,可見,測定該藥物在土壤中的殘留值時,自然風干處理對結果產(chǎn)生的影響較小。
綜上所述,試驗所設計將濕潤土樣不經(jīng)過自然風干,直接進行的樣品提取和計算其聯(lián)苯菊酯殘留量的方法可行。
3 結論與討論
試驗中,濕潤土樣不經(jīng)自然風干直接提取,所得結果均低于自然風干土樣,這可能是因為在樣品提取過程中,引起了土樣水分的散失,使其含水率較真實值有所降低,測定結果較自然風干土樣偏低。因此,雖然研究測定結果與真實值存在較小的誤差,但是在使用該方法判定土壤化學屏障是否合格時,應在檢測結果的規(guī)定范圍中進行相應的調(diào)整。
檢測施藥后土壤環(huán)境中的藥物殘留,是評價白蟻預防化學屏障工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。通常情況下,將采集的土樣自然風干至少需要一周時間,而在濕潤多雨的季節(jié),可能需要花費更長的時間。采用濕潤土樣不經(jīng)自然風干,直接進行樣品提取上機檢測,再使用土樣含水率計算其殘留值的方法,可以在3 d內(nèi)完成土樣中聯(lián)苯菊酯殘留量的檢測,有效縮短了白蟻預防化學屏障工程質(zhì)量的檢測周期,提升了工作效率。然而,除聯(lián)苯菊酯外,白蟻預防化學屏障施工中還會使用吡蟲啉、氰戊菊酯和毒死蜱等藥物[13-15],藥物的劑型也有包括顆粒劑、微乳劑和水劑等多種劑型。檢測土壤環(huán)境中的聯(lián)苯菊酯以外的藥物或聯(lián)苯菊酯不同的劑型的殘留量時,濕潤土樣是否可以使用試驗樣品提取方法還有待進一步研究。
另一方面,藥物在土壤環(huán)境中的殘留值受諸多因素影響,如藥物的劑型和性質(zhì)、土壤質(zhì)地及微生物作用等,李義強等[16]的研究表明,吡蟲啉具有較強的內(nèi)吸性,因此其顆粒劑較可溶液劑、可濕性粉劑和微乳劑在土壤中殘留降解較慢;姚杰等[17]比較調(diào)查膠東地區(qū)不同土壤類型中的農(nóng)藥殘留情況,證實了不同類型土壤中農(nóng)藥殘留種類及含量差異顯著;焦美娟等[18]介紹了農(nóng)藥殘留生物降解機理以及影響降解的因素,并闡述了酶制劑、植物微生物聯(lián)合等不同降解方式在農(nóng)藥殘留方面的研究現(xiàn)狀。試驗雖然
設計了將濕潤土樣不經(jīng)過自然風干,直接進行的樣品提取和計算其聯(lián)苯菊酯殘留量的方法,但是并未從土壤質(zhì)地、藥物性質(zhì)和微生物影響等因素分析產(chǎn)生誤差的原因,對于該層面的研究還有待繼續(xù)完善。
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(責任編輯:肖彥資)
基金項目:湖南省教育廳科學研究項目(16C0772)
作者簡介:薛正杰(1984—),男,湖南長沙市人,農(nóng)藝師,主要從事白蟻防治研究工作。