当前的世界环境

介绍

除草剂属于一类杀虫剂，用于在作物生产中控制不受欢迎或有害的植物生长，通常是杂草。这些也用于非作物地区，在那里有必要限制植物生长。¹因此，它们也称为杂草杀手。在过去的二十年中，除草剂使用量急剧增加，恰逢农业实践和日益激烈的农业的变化。²除草剂显示出广泛的有益效果，如改善植物健康，维持农业生态系统，食品供应等经济优势。^3.在靶向杂草上施用除草剂后，由于崩溃，蒸发和浸出而逐渐丧失活性成分。除草剂残留物是施用和使用后仍然存在的量。^4.由于一些除草剂具有长期的残余活动，并且它们长期存在于环境中。其他人的残余活性低，并从环境中消失并产生低残留浓度。^5.环境污染物的识别和量化对于确定这些化合物的暴露程度以及评估对人类和野生动物的危害非常重要。由于农药残留在农业和公共卫生项目中的广泛使用，农药残留对环境的污染是一个主要的环境问题。^6.在农业中广泛使用除草剂和许多人的高持久性所要求严格控制环境污染，特别是地下水和饮用水来源。^7.农药残留超出容许限度(MRL)已成为全球和国家关注的焦点。除草剂的密集使用造成了大气、地面和废水、小麦、玉米、水果、蔬菜等农产品和生物系统的污染。^8.杀虫剂监测水也是可能的快速和简单的方法，这些方法也可以使用更简单的仪器来提供可靠的分析物的可靠鉴定。^9.热不稳定或非挥发性除草剂只能通过液相色谱法如薄层色谱（TLC）和高效液相色谱（HPLC）确定。反相HPLC广泛用于具有高极性，低挥发性和热不稳定性的农药分析。由于其较高的敏感性，HPLC已被广泛应用于除草剂残留物的测量。当MS检测器不可用的情况下，通常采用紫外（UV）或光电二极管阵列检测器（PDA）。^10,11.液-液萃取法常用于从水样中分离农药，二氯甲烷是最常见的溶剂，因为它能提取极性范围广的化合物，而其挥发性使样品浓度容易。^12.除草剂的主要化学类别包括，在环结构中含有三个杂环氮原子的三嗪衍生物（如图1所示）
阿特拉津（6-氯 -N ²- 乙酯 -N ^4.-异丙基-1,3,5-三嗪-2,4-二胺）是世界上使用最多的农药之一^13,14用于玉米、小麦、大麦和高粱作物出苗前和出苗后的杂草控制。即使在16个月后，大量施用的阿特拉津及其降解产物仍留在土壤中，这表明其有可能污染地下水。^15.还可以说，由于它们相对高的水溶性，对称三嗪除草剂是农业化学药物，具有潜在的浸入表面和地面水域的风险。^16,17.阿特拉津的半衰期约为223天。^18.根据美国环境保护局的说法，阿特拉津长期暴露在MCL以上（除非规定为短期）可能对心血管系统产生健康影响，并导致生殖问题。西马嗪（6-氯-N，N'-二乙基1-（1,3,5）三嗪-2,4-二胺）是最常用的光合作用抑制除草剂之一。在许多国家，它用于杀死阔叶杂草，还用于控制农场池塘、鱼类孵化场、游泳池、喷泉、观赏鱼池和水循环冷却塔中的植被和藻类。尽管欧盟指令禁止在非耕地上使用西马嗪，但仍允许在耕地和观赏水域（池塘、水族馆）使用西马嗪。^19.它影响了长期暴露的血液。^20.

材料和方法

从德里采集了地下水样本。提取程序在72小时内完成。使用的有机溶剂乙腈、甲醇、二氯甲烷和水为HPLC级，从E。默克公司。农药标准品由Accustandards获得，纯度为95-99%。在用作流动相之前，所有溶剂均通过微孔膜过滤器（孔径为0.45µm的聚砜膜）过滤。在将样品注入柱中之前，使用微孔注射器过滤器（孔径为0.45µm的聚砜膜）过滤样品。用于残留物分析的无水硫酸钠，60-100目保持在300ºC下过夜，并储存在干燥器中，直至使用。制备在甲醇中含有1mg/ml阿特拉津和西马嗪的单独标准储备溶液，并在4℃下储存。提取和清理程序完成后，将样品储存在建议温度下的玻璃容器中。使用二氯甲烷（50 ml）的液-液分配从地下水样品（1000 ml）中提取三次除草剂。萃取后，将上清液蒸发至干燥，并在5 ml甲醇中重新溶解。通过无水硫酸钠（在300℃下预处理）清洁所有样品，并用50 ml甲醇洗脱。由此获得的有机相在40-45℃的温度下在旋转真空蒸发器中完全蒸发至干燥，然后溶解于甲醇中进行HPLC分析。Perkin Elmer高效液相色谱（等度），具有紫外线检测器，与Totalchrom软件集成。使用内径为250x4.6 mm，粒度为-10µm的不锈钢分析柱Spheri-10反相C18。通过流变仪注射器手动注入样品。高效液相色谱法的工作条件为：洗脱溶剂为乙腈/水（60:40，v/v），流速1ml/min^－1并且分别注射体积和检测波长为20μl和235nm。基于分析物的保留时间完成靶药杀虫剂的鉴定。

结果和讨论

在许多国家据报道，研究过的除草剂污染了表面，地面和饮用水。^{1,20,21,22,23}使用含有丙酮腈的简单流动相：水（60:40，v / v），通过梯度HPLC分离，用梯度HPLC分离良好的分辨率和尖峰。萃取程序分别使用的萃取程序分别产生96.8％和84.6％的毒素。评估几种流动相流量（0.5-2mL / min）。使用1.0mL / min的流速实现了最佳分离。图。图2A＆2B分别示出了分别参考阿特拉嗪和西嗪除草剂的HPLC分析的色谱图。图3是通过分析获得的色谱图图4所示为加标水色谱图的分析标准。图5表示感兴趣区域（德里）水样的色谱图。表2的结果分析表明，西马嗪的浓度高于阿特拉津。最大污染物水平目标（MCLG），即饮用水中的污染物水平，低于该水平，对健康没有已知或预期的风险，考虑到安全边际，是不可执行的公共健康目标。最大污染物水平（MCL）是饮用水中允许的污染物的最高水平。阿特拉津和西马嗪的MCLG和MCL值分别为0.003和0.004 mg/l。^24.在本研究中，德里北部地区记录到的阿特拉津浓度最高。来自德里市中心的样本没有显示出任何受到监测的除草剂污染。在45%的水样中检测到阿特拉津，其中35%的水样超过了世界卫生组织和美国环保局的限制。85%的分析样品中检出西马津，50%的样品超标，55%超标(表2)。阿特拉津和西马津的总平均浓度分别为0.00072 ~ 0.0173 mg/l和0.00091 ~ 0.04097 mg/l。我们的调查结果有助于了解德里地下水的污染程度。阿特拉津的总平均浓度范围为0.00072 ~ 0.0173 mg/l，而西马津的平均浓度为0.00091 ~ 0.04097 mg/l。重要的是要监测农药，看看它们是否造成了水文系统的污染，这也将有助于采取必要的行动，最大限度地减少进一步恶化的机会，并防止德里的大量人口暴露于化学污染的健康危害。

表1：物理化学性质 atrazine和simazine一种 点击这里查看表格

表2:水中的浓度 带有统计数据的德里样本 点击这里查看表格

图2a：高效液相色谱法获得的色谱图 通过分析阿特拉津标准品。 点击此处查看数字

图2B：获得了HPLC色谱图 通过分析Simazine标准。 点击此处查看数字

图3：获得HPLC色谱图 通过分析标准西马嗪和阿特拉津。 点击此处查看数字

图4:得到的HPLC图谱 通过分析加标水样。 点击此处查看数字

图5：HPLC色谱图A）显示阿特拉嗪浓度超过Simazine。b）显示Simazine浓度超过阿特拉嗪。c）没有峰值 在感兴趣的领域。 点击此处查看数字

浓度

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