2. 中国疾病预防控制中心农村改水技术指导中心
草甘膦是一种高效低毒、广谱的内吸传导非选择性叶面喷施的除草剂,纯品为非挥发性白色固体,易溶于水,不溶于一般的有机溶剂,近年来广泛应用于农业生产中,国内年生产能力达10万t。草甘膦在陆地应用后经雨水冲刷或淋溶作用而进入地表水和浅层地下水。随着社会对环境保护的日益重视,草甘膦对人类和环境的危害受到普遍关注[1-2], 因此对于水源水和生活饮用水中草甘膦残留的监测有非常重要的意义。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 -2006)[3]中草甘膦的卫生标准限值为0.7 mg/L,《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)[4]中测定草甘膦的方法为高效液相色谱柱后衍生进行荧光检测,该方法操作比较繁琐,考虑到草甘膦在水中常以离子状态存在,并且目前测定草甘膦常用的是离子色谱法[5-7],所以选择了离子色谱法测定草甘膦,通过优化后的色谱条件对水源水和生活饮用水中的草甘膦进行测定,依据《生活饮用水卫生标准》(GB/T 5749 -2006)[3]对水样检测结果进行安全性评价。
1 对象与方法 1.1 监测点选择依据本次调查为初步调查,考虑到项目经费及人口、经济等各方面因素,最终选择了具有代表性的3个地市作为采样单位。采样单位1主要为平原,经济以农业为主;采样单位2地形以山区和丘陵为主,农作物种植较采样单位1丰富多样化;采样单位3地形有平原、山区和丘陵,农作物比采样单位1和2多样化。
1.2 样品采集及保存样品采集:按照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750.2 -2006)[4]对水源水及生活饮用水进行采样,样品采集后及时送达河南省疾病预防控制中心,4℃环境中闭光保存,在两周内进行分析。
样品保存:采样时向每升含氯水样中加入抗坏血酸0.02 g以去除样品中残留氯可以降低由于氯的存在而导致草甘膦分解的可能性。
1.3 测定方法仪器条件参照李玉欣等[7]的离子色谱条件,考虑到样品基体复杂,为避免样品假阳性,对实验条件作了进一步的优化,延缓了草甘膦的出峰时间,以避开其它离子的干扰。优化后的仪器条件如下:色谱柱:AG19+AS19柱;柱温:30.0℃;流速:1.0 mL/min;进样量:100 μL;抑制器电流99 mA;检测器:电导检测器;梯度淋洗液条件:0~25.0 min,KOH:8 mmol/L;25.1~37.0 min,KOH:40 mmol/L;37.1~42.0 min,KOH:8 mmol/L。
1.4 质量控制对采样人员进行统一培训,统一技术标准,严格按照采样规程进行样品采集。根据检测要求校准调试仪器,并采用平行样及样品加标来控制整个样品测定流程。
1.5 统计方法和软件采用Fisher精确检验和Wilcoxon秩和检验对检测数据进行统计学分析,统计软件为SAS 9.2。
2 结果 2.1 方法学信息本实验条件下测定的草甘膦的线性范围为0.10~3.00 mg/L,线性方程y=4.65×10-4x +8.72×10-4,相关系数r为0.9995,最低检测质量浓度为0.05 mg/L。
2.2 水源水中草甘膦的测定结果本次检验的水源水样品为54份,水源水类型主要包括地表河水、地表坑塘水、地表干渠水、地表水库水,各类型样品中草甘膦检测结果见表 1。
| 地区编号 | 地表水类型 | 草甘膦含量(mg/L) | 地区编号 | 地表水类型 | 草甘膦含量(mg/L) |
| 1-1 | 地表河水 | 0.29 | 3-8 | 地表河水 | <0.05 |
| 1-2 | 地表河水 | 0.56 | 1-8 | 地表坑塘水 | <0.05 |
| 1-3 | 地表河水 | 0.25 | 1-9 | 地表坑塘水 | <0.05 |
| 1-4 | 地表河水 | 0.57 | 1-10 | 地表坑塘水 | 0.12 |
| 1-5 | 地表河水 | 0.71 | 1-11 | 地表坑塘水 | <0.05 |
| 1-6 | 地表河水 | 0.19 | 1-12 | 地表坑塘水 | <0.05 |
| 1-7 | 地表河水 | <0.05 | 1-13 | 地表坑塘水 | 0.06 |
| 2-1 | 地表河水 | <0.05 | 1-14 | 地表坑塘水 | <0.05 |
| 2-2 | 地表河水 | <0.05 | 2-15 | 地表坑塘水 | 0.17 |
| 2-3 | 地表河水 | <0.05 | 2-16 | 地表坑塘水 | <0.05 |
| 2-4 | 地表河水 | <0.05 | 1-17 | 地表干渠水 | 1.00 |
| 2-5 | 地表河水 | <0.05 | 1-18 | 地表干渠水 | <0.05 |
| 2-6 | 地表河水 | <0.05 | 1-19 | 地表干渠水 | 0.16 |
| 2-7 | 地表河水 | <0.05 | 2-14 | 地表干渠水 | <0.05 |
| 2-8 | 地表河水 | <0.05 | 3-9 | 地表干渠水 | <0.05 |
| 2-9 | 地表河水 | <0.05 | 2-15 | 地表水库水 | <0.05 |
| 2-10 | 地表河水 | <0.05 | 2-16 | 地表水库水 | 0.14 |
| 2-11 | 地表河水 | <0.05 | 2-17 | 地表水库水 | 0.78 |
| 2-12 | 地表河水 | <0.05 | 2-18 | 地表水库水 | <0.05 |
| 2-13 | 地表河水 | <0.05 | 3-10 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-1 | 地表河水 | <0.05 | 3-11 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-2 | 地表河水 | <0.05 | 3-12 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-3 | 地表河水 | <0.05 | 3-13 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-4 | 地表河水 | <0.05 | 3-14 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-5 | 地表河水 | <0.05 | 3-15 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-6 | 地表河水 | <0.05 | 3-16 | 地表水库水 | <0.05 |
| 3-7 | 地表河水 | <0.05 | 3-17 | 地表水库水 | <0.05 |
| 注:“地区编号”为采样单位和样品编号,如“1-1”前面“1”代表采样单位,后面“1”代表样品编号 | |||||
2.3 生活饮用水中草甘膦的测定结果
生活饮用水样品共采集29份,生活饮用水主要分为以下几种类型:地下压井水、二次供水、管网末梢水,在这几种类型的样品中均未检出草甘膦。
2.4 分布分析本次水源水共检测54份样本,草甘膦检出率24.07%。
按照地表水种类分类分析如下:其中河水28份,检出率21.43%;坑塘水9份,检出率33.33%;干渠水5份,检出率40%;水库水12份,检出率16.67%。按照检出率高低排序干渠水>坑糖水>河水>水库水,使用Fisher精确检验分析河水与其他地表水、水库水与其他地表水的检出率差异,检验结果分别为P=0.7540、P=0.7079,检出率差异均无统计学意义。使用Wilcoxon秩和检验分析河水与其他地表水检出样本草甘膦含量的区别,检测结果为Z=1.2143,P=0.2246,含量差异无统计学意义。由于部分地表水数量较少,无法整体分析,抽取样本量较大的水源类型河水与坑塘、干渠和水库水总体相比,结果无统计学意义,故检出率高低的可靠性较低,有待进一步研究确定。
按照地区分类分析如下:其中1地区17份,检出率58.82%;2地区20份,检出率15.0%; 3地区17份,检出率0;按照检出率排序1>2>3;使用Fisher精确检验分析三地区检出率差异,检测结果P<0.0001,三地区草甘膦检出率差异有统计学意义。
3 讨论通过对上述三地区水源水及饮用水中草甘膦的检测,可以大致了解河南省水源水及生活饮用水中草甘膦的污染情况。按照地表水类型进行统计分析发现,其检出率高低排序为干渠水>坑糖水>河水>水库水,由于本次采集样品数量有限,故这个结果不足以说明水源水中草甘膦污染的整体趋势,不过从另一方面可以推断,河南省水源水正经受着草甘膦的污染,这种情况与近年来对除草剂草甘膦的大肆使用及随意倾倒有着一定的关系。
按照地区分布进行统计分析发现,其草甘膦检出率为1>2>3,且结果具有统计学意义。分析其原因也可以验证这个结论:① 地区地域面积大,人口众多,并且主要以平原为主,种植农作物主要是小麦、玉米;② 地区虽说地域面积大,但多为山区和丘陵地带,故其土地种植农作物的面积较1地区大大减少;③ 地区地域面积小,周围多为山区,城区人口多,较之前两个地区,土地可种植面积也少,农作物类型也比前两个地区丰富。
饮用水中无论是地下压井水、二次供水还是管网末梢水,均未检出草甘膦。虽说目前饮用水检测指标符合饮用水国家标准,但河南省的水源水正在经受着不同程度的草甘膦污染,这也提示管理部门应加强对农药使用的控制,同时加强对水源水的保护及监管,以确保居民的饮水安全。
| [1] | Coutinho CF, Coutinho LF, Mazo LH, et al. Rapid and direct determination of glyphosate and amonomethylphosphonic acid in water using anion exchange chromatography with coulometric detection[J]. Journal of chromatography A, 2008, 1208(1-2): 246–249. |
| [2] | 陈云. 除草剂草甘膦的性质和应用[J]. 湖北化工, 1995(2): 10–11. |
| [3] | 中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会. GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准[S]. 北京:中国标准出版社,2007. |
| [4] | 中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5750-2006 生活饮用水标准检验方法[S]. 北京:中国标准出版社,2007. |
| [5] | 苏宇亮, 吴杰, 方黎. 离子色谱法同时分析水中2,4-滴、草甘膦和灭草松[J]. 净化技术, 2008, 27(3): 51–52. |
| [6] | 李祥平, 奇剑英, 陈永亨. 离子色谱法测定环境水体中的卤乙酸和草甘膦[J]. 应用化学, 2009, 4(3): 447–450. |
| [7] | 李玉欣, 李锦, 常凤启, 等. 离子色谱法检测饮用水中的草甘膦[J]. 岩矿测试, 2011, 30(3): 361–363. |

