土壤中三种磺胺类抗生素HPLC检测方法及污染分布研究

摘要

由于畜禽养殖过程中大量使用的磺胺类抗生素随着粪肥的施用和养殖废水的排放等途径进入土壤，造成了土壤环境污染，进而危及农产品的质量安全。磺胺类抗生素对于土壤环境造成的污染生态效应已不容忽视。
　　 本文以磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SM2)、磺胺甲恶唑(SMZ)为研究对象，建立了土壤中3种磺胺类抗生素(SAs)的残留分析方法，并调查了合肥地区不同类型菜地土壤、安徽省不同地区菜地土壤中抗生素的污染现状和特征。研究结果对于了解安徽省菜地土壤中抗生素的污染现状和保障蔬菜质量安全具有重要的科学意义。主要研究结果如下：
　　 (1)建立了土壤中3种磺胺类抗生素的高效液相色谱一荧光检测分析方法。土壤样品用0.1mol/L氢氧化钠：甲醇(5:5)混合溶液提取3次，用二氯甲烷萃取3次，有机相浓缩至干，用0.1mol/L HCl溶解残渣，经荧光胺衍生化后，用ODS柱分离，以乙腈和0.5％醋酸为流动相进行梯度洗脱，用荧光检测器检测，Ex=405nm，Em＝495nm。添加回收结果表明：添加浓度在2.5～500μg/kg范围内，SDZ的平均回收率为74.17～95.47%，RSD为3.25～9.71%；SM2的平均回收率为75.00～79.29％，RSD为4.36～9.56%；SMZ的平均回收率为77.78～104.35％，RSD为3.98～8.01％。以3倍信噪比求得3种磺胺类抗生素的仪器检出限为1.32～2.05ng，根据添加回收实验的最小添加水平，3种磺胺类抗生素在土壤中的检出限为2.5μg/kg。
　　 (2)合肥市不同类型菜地土壤中3种SAs的污染调查结果表明：3种SAs在4类菜地土壤中的总含量顺序为：养鸡场附近菜地>普通农家菜地>市郊某蔬菜基地>绿色蔬菜基地。3种SAs中，检出率最高的是磺胺二甲嘧啶，而磺胺嘧啶和磺胺申噁唑仪在养鸡场附近菜地的土壤样品中检出。绿色蔬菜基地土壤中无磺胺类抗生素的检出。
　　 (3)安徽省不同地区菜地土壤中3种SAs的污染调查结果表明：9个地区菜地土壤中均有一种以上SAs检出，SM2和SMZ的检出率分别为67.11%和51.32%，而SDZ的检出率最低，仅为6.58%。所有土样中SM2的总含量在3种SAs中最高，为411.35μg/kg。从检出率和总含量等因素考虑，3种SAs中SM2在土壤中的污染最严重。
　　 (4)从养鸡场附近菜地采集0-60cm深度土壤进行3种SAs的污染分布调查，结果表明：0-10cm土壤中三种SAs的检出率均为100%；10-20cm土壤中SDZ、SM2、SMZ的检出率分别为75％、50％、100％；20-30cm土壤中SDZ、SM2、SMZ的检出率分别为50%、25%、0；30-40cm土壤中SDZ、SM2、SMZ的检出率分别为25%、25%、0；40-60cm土壤中3种SAs均未检出。3种SAs在0-20cm土壤中的含量占总含量的87.84-100%，3种SAs主要分布在土壤表层(0-20cm)。