超声萃取-高效液相色谱分析法测定 土壤中 2-氯-6-(三氯甲基)吡啶

摘要:用 Agilent SB-C1 8(15 0 mm×4.6 mm,5.0 μm)色谱柱,在优化流动相最佳体积比和 流速的 条 件 下,用 超 声 萃 取-高 效 液 相 色 谱 法 测 定 不 同 类 型 土 壤 中 硝 化 抑 制 剂——— 2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(nitrapyrin,CP)的质量浓度.结果表明:土壤样品经 3 次乙醇溶剂超 声萃取后,通过有机滤膜净化,以 V (乙腈)∶V (水)=4 为流动相,在 0.8 mL/min 流速下 1 0 min 内完成色谱柱(Agilent SB-C1 8)的分离,提取效果较好;在 0~7 5 mg/L 内,CP 的质 量浓度与峰面积呈显著的线性关系(R 2 =0.9 9 9 8,p <0.0 1 );空白土壤中 CP 的检出限为 0.42 mg/L;不同质量浓度和剂型的 CP 溶液在草甸黑土、黑钙土和风沙土中添加 24 h 后的 回收率为 82.44%~9 1.6 6%,标准偏差为 1.34~5.04,变异系数为 0.02~0.0 6.

关键词:土壤;硝化抑制剂;2-氯-6-(三氯甲基)吡啶;超声萃取;高效液相色谱法

2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(nitrapyrin,CP)是一种白色晶状固体物质.Goring [1]报道了 CP 具有硝化 抑制特性,CP 施用到土壤后可显著抑制硝化细菌的活性[2],延缓铵态氮向硝态氮转化[3-4],减少氮素 的淋溶和温室气体排放[5-7],从而提高了氮素利用率,增加了作物产量[8-9].由于使用 CP 后,易被土壤 吸附而降低其有效性[1 0-1 3],土壤对 CP 的吸附作用是影响其在土壤环境中有效性的重要因素,因此建 立可同时测定不同类型土壤中 CP 含量的方法具有重要意义. 高效液相色谱法常用于土壤中有机物的定量分析,该方法成熟、准确度较高[1 4-1 6].张玉敏等[1 7]研 究了甲基吡啶的高效液相色谱分析方法;王岙等[1 8]通过液相色谱法同时测定两种农药,解决了用气相 色谱法和质谱法存在保存期短、处理步骤繁琐及二者分离较难的问题.

目前多采用高效液相色谱法分 析吡啶类物质[1 9-2 4],利用反相色谱柱和极性流动相,根据不同吡啶类物质在反相柱的吸附力不同进行 分离,不需要高温气化,测定更易实现.土壤中有机物的提取方法主要包括索氏提取、超声萃取和压 力萃取等,其中索氏提取法提取率较高,但存在耗时(>1 6 h)、有机溶剂消耗量大及操作复杂等缺点; 压力萃取需配备专用仪器,成本较高;超声波提取操作简单、节能且省时省力[1 8,2 5].

超声萃取-高效液 相色谱分析法操作简单,成本较低,由于 CP 化合物的极性为中性,沸点较低,其在土壤中的提取和含 量测试方法目前尚未见文献报道.因此本文用超声萃取-高效液相色谱法测定土壤中的 CP,用 Agilent SB-C1 8 色谱柱,优化流动相最佳体积比和最佳流速,测定不同土壤类型中 CP 的质量浓度.

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

高效液 相 色 谱 仪 (安 捷 伦 1 2 6 0 型,美 国 安 捷 伦 公 司):六 通 阀 进 样 器、紫 外 检 测 器 和 色 谱 柱 (Agilent SB-C1 8 不锈钢柱(4.6 mm×15 0 mm,5 μm));高速冷冻离心机(Z3 6 HK 型,德国 HERMLE 公司);恒温水浴振荡器(SHA-C 型,常州华普达仪器有限公司).CP 乳油(质量分数 3 0%,实验室制 备);CP 微囊悬浮剂(质量分数 1 0%,实验室制备);甲醇、乙醇和乙腈(色谱纯,上海国药集团化学试剂有限公司);CP 原药(质量分数≥9 8.0%,上海甄准生物科技有限公司);CP 标准品(质量分数≥ 9 9.0%,德国 LGC Labort G-mbH·Bgm 公司);实验用水均为二次去离子水.

1.2 供试土壤

选择草甸黑土、黑钙土和风沙土 3 种供试土壤.在吉林农业大学农业科学试验站采集草甸黑土; 在吉林省农安县农田采集黑钙土;在吉林省梨树县农业科学试验站采集风沙土.样品采集地点均为连 续多年种植玉米的土地,且无硝化抑制剂 CP 的使用记录,土壤采样深度为 0~20 cm,自然风干,剔 除动植物残体,过 2 mm 筛,于密封袋中保存备用.3 种供试土壤的基本性质列于表 1.