冷水江段资江水体中阿特拉津残留分析

杨德帝 彭秧锡 付国福 周芸芸 郭开发 刘 秀 朱雄梅 金晨钟*

（1湖南人文科技学院农药无害化应用湖南省高校重点实验室，湖南娄底 417000；2湖南人文科技学院精细陶瓷与粉体材料省重点实验室，湖南娄底 417000）

阿特拉津是三嗪类除草剂，一般用来防除玉米田中的杂草，其性质稳定且水溶性弱，可长期存在于土壤和水体中，在不同环境条件下其半衰期可达数十天至数百天不等[1]。因此，对水体中阿特拉津进行残留分析，进而开展风险评估[2]具有很重要的意义。

本研究通过在资江冷水江段河流设置不同的采样点，于枯水期（3月）和丰水期（7月）分别采集水样，应用固相萃取-高效液相色谱法定量测试水样中阿特拉津残留浓度[3]，以此探讨资江冷水江段的阿特拉津残留水平时空变化，并分析该河段水体中阿特拉津的主要来源。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

本研究采样所需材料及设备主要包括不锈钢桶、绳子、带盖子的棕色玻璃采样瓶、冰袋、保温箱、经纬度仪（冰河110）、便携式水质检测仪（PNB-116），所需试剂与仪器见表1和表2。

表1 试验用药品与试剂

表2 试验用仪器及型号

1.2 采样方法

采样点的布设具体如表3所示，共设置12个采样点，采样点间距为2 km左右。其中，在资江冷水江市段境内总共设置10个采样点，在资江进入冷水江市前设置1个采样点，作为背景值点；在资江出境之后设置1个采样点，考察阿特拉津浓度的空间演变。

表3 采样点的位置和水样性质

水样采集按照表3设置的采样点顺序依次进行。具体采样步骤及方法[4-5]如下：到达采样点，将不锈钢铁桶用绳子系好后扔入资江中采集表层水体水样，采样深度为0～0.5 m，采样不能接触沉积物；把铁桶内的水样倒进棕色采样玻璃瓶中，灌满后立刻盖紧瓶塞，然后放入装有冰袋的保温箱中。同时，用经纬度仪记录采样地点的经纬度，用便携式测定仪对水样的实时pH值、温度进行测定并做好记录。本研究中枯水期和丰水期各采样点的经纬度、水样pH值和温度信息记录于表3中。可以看出：枯水期和丰水期各采样点水样的pH值变化不大，均在7～9之间；温度变化较大，丰水期水样温度显著高于枯水期水样温度，平均高9℃左右，这主要是由于季节性气温差异导致。

1.3 水样处理与检测

采用张 佩等[6]的研究方法对水样进行预处理，水体中阿特拉津的检测分析参考朱小亮等[5]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 枯水期资江冷水江段阿特拉津的残留水平

本研究在2019年3月中下旬进行了2次水样采集，共在12个采样点采集水样24份。采集的水样经冷藏运输到实验室后，采用张 佩等[6]的方法对水样预处理，并以玻璃纤维滤膜过滤去除悬浮颗粒，水体中阿特拉津的检测分析参考朱小亮等[7]的方法进行，每处理平行3次。

通过分析得到枯水期资江冷水江段的阿特拉津残留水平如图1所示；枯水期资江冷水江段上下游阿特拉津残留水平为0.235～1.045 μg/L，阿特拉津残留浓度从上游到下游大体上呈现出逐渐降低的趋势。其中，茂古坪是资江进入冷水江市前的采样点，阿特拉津残留浓度最高，达到1.045 μg/L，显著高于冷水江市域内资江水样中的阿特拉津残留水平。这说明枯水期资江冷水江段的阿特拉津可能主要来源于上游的阿特拉津输入。从资江两岸的农田和果园分布情况来看，资江进入冷水江市前其上游的农田和果园比较多，在种植过程中会使用阿特拉津，这是冷水江段水体阿特拉津残留的主要来源。资江村是资江冷水江段第3个样点，阿特拉津检出浓度为0.832 μg/L，要高于八房山的检出浓度（0.769 μg/L），分析原因主要是由于资江村段两岸有大量玉米田和果园，会用到阿特拉津，导致阿特拉津的输入量增大。虽然3月尚未开始使用阿特拉津，但是之前用过阿特拉津的土壤会有残留，由地表径流、干/湿沉降、淋溶等迁入资江，导致该样点的阿特拉津残留浓度高于八房山。化溪码头是冷水江段之后下游的样点，其阿特拉津浓度为0.423 μg/L，数值升高。通过实地调查发现，其附近也有农田，农田土壤中残留的阿特拉津可能会迁移到河流中，导致该河段阿特拉津浓度升高。

2.2 丰水期资江冷水江段阿特拉津的残留水平

本研究于2019年7月中旬和下旬进行了2次水样采集，共在12个采样点采集水样24份。水样处理与检测方法同前。

丰水期资江冷水江段的阿特拉津残留水平如图2所示，丰水期资江冷水江段上下游阿特拉津残留水平为0.723～3.742 μg/L，阿特拉津的残留浓度从茂古坪到八房山呈现出逐渐下降的趋势，阿特拉津的浓度从3.453 μg/L下降到2.045 μg/L。这主要是由于茂古坪附近有大量的农田和果园导致残留浓度比较高，而石井和八房山段两岸的农田比较少，这2个样点中的阿特拉津主要来自茂古坪段的输入。资江村阿特拉津的残留浓度是12个样点中最高的，达到3.742 μg/L。这是由于资江村附近两岸有大量的农田和果园会使用阿特拉津，并进入资江村范围的水域，而且加上上游的输入，导致该点的阿特拉津残留浓度甚至高于茂古坪的阿特拉津残留水平。从资江村到浪丝滩，阿特拉津残留浓度呈现出逐渐下降的趋势，由3.742 μg/L下降到0.732 μg/L。 这主要是由于袁家门前至浪丝滩两岸没有农田和果园，阿特拉津主要来源于上游输入。化溪码头的阿特拉津浓度又出现了上升趋势，达到2.145 μg/L，这主要是由于化溪码头附近农田的输入。

2.3 资江冷水江段丰水期和枯水期阿特拉津残留的对比分析

资江冷水江段的丰水期和枯水期阿特拉津残留浓度对比如图3所示。从中可以看出，丰水期12个样点的阿特拉津浓度水平显著高于枯水期，说明资江冷水江段丰水期阿特拉津的残留水平要显著高于枯水期。各样点丰水期阿特拉津残留浓度与枯水期阿特拉津残留浓度的比值范围为2.7～5.1。其中，八房山丰水期阿特拉津残留浓度与枯水期阿特拉津残留浓度的比值最低，化溪码头丰水期阿特拉津残留浓度与枯水期阿特拉津残留浓度的比值最高。

2.4 资江冷水江段阿特拉津的残留来源分析

从丰水期和枯水期资江冷水江段阿特拉津残留监测结果来看，该河段丰水期阿特拉津的残留水平高于枯水期。资江冷水江段阿特拉津残留浓度总体上呈现从上游到下游逐渐下降的趋势，说明资江冷水江段阿特拉津的残留主要来源于上游。资江村的阿特拉津浓度出现了异常升高，尤其是丰水期浓度最高，这是因为该样点附近两岸有农田和果园，该样点的阿特拉津除了来源于上游以外，还来自附近的农田和果园。

丰水期雨水增多，会引起以下变化。一是导致资江水量大幅增加，在一定程度上对水中阿特拉津浓度起到稀释作用，引起资江阿特拉津残留浓度下降；二是雨水会对土壤中的农药起到冲刷和湿沉降作用，导致土壤和大气颗粒中的阿特拉津输入资江，引起水中阿特拉津残留浓度升高。更重要的是，丰水期正值阿特拉津使用后，土壤中当年施用的阿特拉津通过淋溶进入资江，导致资江中的阿特拉津残留浓度显著升高。枯水期当年尚未施用阿特拉津，资江中的阿特拉津主要来自上游输入和往年土壤中阿特拉津的残留。综合来看，丰水期资江冷水江段阿特拉津来源于附近农田输入、上游河流输入、沉降，枯水期资江冷水江段阿特拉津来源于上游河流输入。

3 结论

本研究在枯水期（3月）和丰水期（7月）2个时期采集了资江冷水江段水样，从上游到下游共设置12个采样点并测试水样中阿特拉津的残留浓度，分析阿特拉津残留水平在资江冷水江段的时空变化，尝试分析阿特拉津的主要来源[8]。主要得到以下研究结果：

枯水期资江冷水江段水体中的阿特拉津残留水平为0.235～1.045 μg/L，阿特拉津残留浓度从上游到下游大体上呈现逐渐降低的趋势。

丰水期资江冷水江段水体中阿特拉津的残留水平为0.723～3.742 μg/L，阿特拉津残留浓度从茂古坪到八房山呈现逐渐下降的趋势。资江村的阿特拉津残留浓度是12个样点中最高的，达到3.742 μg/L。从资江村到浪丝滩阿特拉津残留浓度呈现逐渐下降的趋势。

丰水期12个样点的阿特拉津浓度水平显著高于枯水期，其中资江村阿特拉津残留浓度最高。丰水期资江冷水江段资江村的阿特拉津来源于附近农田输入、上游河流输入、沉降，枯水期资江冷水江段的阿特拉津来源于上游河流输入，这与李 娜等[9]的结论类同。